[00105530]低维二氧化铈/石墨烯异质纳米结构的合成与特性研究
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技术详细介绍
该项目主要研究内容如下：
1。采用水热和溶剂热合成法，以氧化石墨烯和低维 CeO2 纳米材料如纳米棒、纳米线、纳米立方体、纳米多面体为初始反应物，通过控制反应物的浓度与种类、反应时间和反应温度，可控合成出多种低维 CeO2/石墨烯异质纳米结构，实现 CeO2 纳米材料与还原氧化石墨烯的摩尔比连续可调。
2。系统研究 CeO2/石墨烯异质纳米结构的氧空位浓度变化规律、光催化特性以及作为催化剂载体在质子交换膜燃料电池中的电化学特性。研究结果表明：低维 CeO2/石墨烯异质纳米结构可以作为自由基清除剂来提高催化剂的耐久性。在 0。8–1。23 V 高电压下，经过 50000 次 CV 循环后，低维 CeO2/石墨烯异质纳米结构的催化活性仍能保持原活性的 69%，远高于Pt-还原氧化石墨烯催化剂 19%的活性保持率。其作用机理在于 CeO2 纳米材料具有清除自由基活性的能力，能显著降低Nafion 质子交换膜的化学退化，从而缓解Pt 催化剂的衰退状态， 最终实现 Pt-CeO2 纳米立方颗粒-还原氧化石墨烯纳米复合催化剂的高循环寿命。
这些研究结果为可控合成低维 CeO2/石墨烯异质纳米结构、异质纳米结构与光电性能之间的内在联系以及异质纳米结构工业化应用提供了新的思路。
