製備新型合金金屬觸媒RuFePt與在直接甲醇燃料電池催化之應用

Abstract

在本篇論文，我們藉由控制反應溫度、陽離子與奈米粒子濃度而發生離子交換反應，成功發展出利用離子交換機制之新奇的方法來合成含有Ru與Pt多重合金之奈米粒子，而粒子之平均粒徑約3-5nm。並且藉由TEM、EDX、XRD、XPS、多種材料分析儀器來鑑定其組成結構，由此反應合成出新型態的RuFePt奈米粒子，良好之催化氧化甲醇效果。 進而由X光吸收光譜來確定其奈米粒子中所進行氧化還原陽離子交換反應之機制。在FePt奈米粒子的例子中，從X光吸收光譜中我們發現其粒子中心主要是由Pt組成，而Fe原子主要是鑲嵌在奈米粒子周圍，其主要氧化價數為+2價，當進行氧化還原陽離子交換反應時，發現粒子周圍的Fe-O漸漸的與溶液中的RuCl3反應，而漸漸變成Fe-Cl，而Ru3+還原成原素態，由光譜中發現，Ru有受到異象原子的影響，使光譜Ru-Ru鍵結長度有些許的位移。 最後我們推測是由於Ru有受到Pt原子影響才造成此現象產生，由此現象更確定此氧化還原陽離子交換反應之機制在奈米粒子中之可行性。