文 献 综 述

一．研究意义

借助于纳米材料的各种特殊性质，科学家们在各个研究领域都取得了突破，这同时也促进了纳米材料应用的越来越广泛化。纳米材料已在新型能源材料、微晶软磁材料、功能涂层材料、光学材料、高性能电子材料以及新型稀土材料等领域发挥着无可替代的作用。其中，纳米合金材料由于其粒径尺寸及结构不同于块状合金材料而在光、电、磁、抗蚀性、催化等方面表现出非常独特的性质，已成为近几年来纳米材料领域的研究重点^[1]。纳米合金有非常广泛的组合范围，现在应用较多的是双原子合金。

目前非铂组金属氧还原电催化剂发展已经取得实质性进展，这类材料的活性和稳定性要大大低于铂。另一种方法是用廉价、催化活性相对稳定的贵金属来代替铂制备的贵金属合金可以加强其活性和稳定性。与钯单独使用相比具有较强的氧化还原活性和稳定性。除增强活性之外，贵金属合金比单一贵金属有更好的物理、化学和力学的综合性能，以及高度可靠性、稳定性和长寿命等特点。

双金属纳米合金在电催化领域有很长的历史。由于催化反应发生在纳米粒子表面，优化原子比例能显地避免催化过程中的浪费^[2]。这一点对于钯，铂等昂贵的金属催化剂尤其重要。

当前，广泛研究抗一氧化碳的氧气还原电催化剂有Pt合金、过渡金属大环化合物、过渡金属硫化物和Ru合金等。Pt系列催化剂价格昂贵、资源有限、且抗甲醇性能差。后三者虽具有较高的催化活性和抗一氧化碳能力，但在无甲醇的介质中，催化氧还原的能力明显低于Pt/C催化剂，且长程稳定性差，制备成本也与Pt基催化剂不相上下。因此，研究兼具高活性和抗甲醇的新型阴极电催化剂具有非常重要的意义^[3]。Pd较Pt来源丰富、价格便宜，且在酸性介质中对甲醇的吸附和氧化非活性，同时还具有较好的稳定性。因此，Pd及其合金对氧气还原的电催化及抗甲醇的氧气还原电催化引起了研究者的广泛兴趣^[4]。

钯具有非凡的吸收氢气的能力^[5]。常温常压下它可以吸收高达900倍自己的氢气压力，使之成为高效，安全的氢气存储介质。当它被精细分割，钯也可以作为一个很好的加氢和脱氢反应的催化剂^[6]。如今钯应用最多的是作为催化转换器，对汽车废等有害物质转换率高达90%(包括碳氢化合物，一氧化碳和一氧化氮)。

Au-Pd纳米可以改善选择性催化过程，例如异构化和芳构化，CO氧化和CO加氢^[7]。它已被证明，在其的温度范围内金钯选择性大大提高。

二．合成方法

通常情况下，合成双金属纳米合金时可在一定程度上控制其尺寸和组成。合金铸造时容易造成成分偏析和显微组织缺陷，晶粒也较粗，这些都会影响材料潜能的发挥。然而通过晶粒细化可以改善金属及合金的性能，提高材料的强度。目前有多种方法可以细化晶粒至纳米级，如电化学沉积法、金属置换法、化学还原法、反胶束法、水热合成法等。