论文摘要
反相微乳液法合成纳米材料是指在W/O型微乳液中利用被表面活性剂和助表面活性剂所包裹的微小“水池”作为“微反应器”,通过相互碰撞进行水池中的物质交换而实现化学反应的一种制备技术。其特点是实验装置简单、操作方便,应用领域广泛,并且能在合成过程中有效控制纳米颗粒粒度。本文以反相微乳液为介质,分别采用化学法和电化学法合成了一系列的单金属纳米材料。采用透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）、循环伏安扫描法（CV）、计时电流法等分析检测手段对所制备的Pd纳米材料的形貌、结构性能及应用进行了详细的研究。此外,还对混合表面活性剂反相微乳液中各组分对其电导率的影响作了探讨。主要研究结果如下：1、采用聚乙二醇辛基苯基醚（Triton X-100）与阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）双表面活性剂与正已烷、正已醇和氯钯酸铵水溶液构成的反相微乳液为软模板,常温下一步合成了Pd纳米颗粒。通过透射电子显微镜和电化学方法对Pd纳米颗粒进行了形貌表征及其对乙醇氧化的电催化性能研究,同时分别与Triton X-100、CTAB单表面活性剂构成的反相微乳液体系及常规水溶液合成的Pd胶进行对比。结果表明：与单表面活性剂构成的反相微乳液体系及水溶液体系相比,混合表面活性剂构成的反相微乳液体系稳定,且合成的Pd纳米颗粒具有更好的分散性,其电化学催化活性、结构的稳定性和抗中毒能力都得到了明显的改善。2、利用混合表面活性剂TX-100/CTAB反相微乳液体系良好的导电性能,将反相微乳液软模板应用于电沉积研究中。采用恒电流沉积法制备得到了相应的纳米Pd镀层,研究了镀层形貌及金属Pd纳米镀层对碱性条件下乙醇氧化的电催化活性,同时分别与TX-100、CTAB单表面活性剂及水溶液体系电沉积得到的Pd纳米镀层进行对比。实验结果表明,在不改变水相pH值的条件下,TX-100/CTAB混合表面活性剂反相微乳液体系中能够电沉积制得纳米尺度的Pd镀层；不同电流密度及沉积方式对Pd镀层催化性能有一定影响；对比不同电沉积体系所得到的Pd纳米镀层,TX-100/CTAB体系所制得的镀层对乙醇氧化有最好的催化活性及最佳的电化学稳定性。3、研究了TX-100、CTAB及阴离子表面活性剂二（2-乙基已基）琥珀酸磺酸钠（AOT）与正已烷、正已醇和水构成的反相微乳液的导电性能,讨论了非离子与离子型表面活性剂的相互作用、助表面活性剂浓度、油相分子结构、水油体积比及温度等因素对体系导电性能的影响,同时,考察了K3Fe（CN）6在该体系中的循环伏安电化学行为。结果表明：较之于单一表面活性剂体系,表面活性剂反相微乳体系具有良好的导电性,电导率增加了1-2个数量级。但是电导率值大小介于TX-100/CTAB和TX-100/AOT双表面活性剂体系电导率之间,大于TX-100/AOT而小于TX-100/CTAB体系。非离子表面活性剂TX-100的含量、体系含水量、助表面活性剂正已醇的含量以及油相烷烃结构等对体系的电导率均有明显影响。电化学研究结构表明,Fe（CN）63-/Fe（CN）64-电化学对的氧化还原峰电位基本与扫描速度无关,峰电位差为67mV左右,且氧化还原峰电流之比约为1,氧化峰电流与扫描速度的平方根（V1/2）之间存在较好的线性关系,表明Fe（CN）63-/Fe（CN）64-电化学对在所研究体系中发生的是可逆电化学反应,反应过程由扩散步骤控制。