中孔洞空心奈米碳球與金屬球的製備及在氣體感測與電催化的應用研究

Preparation of Carbon and Metal Mesoporous Hollow Nanospheres for Applications in Gas Sensing and Electrocatalysis

蕭甄昀

指導教授 ： 楊家銘

國立清華大學/理學院/化學系/碩士(2013年)

摘要

本論文旨在利用實驗室所合成出具有空心形貌及Ia3d結構的中孔洞二氧化矽材料MMT-2作為模板，製備碳與金屬的中孔洞空心球，並應用於氣體感測與燃料電池。研究內容分為兩部分，第一部分以糠醇作為碳前驅物，合成出具有高表面積的中孔洞空心碳球反結構，再含浸不同型態的單體，以自由基聚合反應將高分子交織在碳材的孔洞結構內。所製備高分子複合中孔洞空心碳材，應用在低濃度氨氣的感測。發現相較於傳統的高分子膜及我們開發的第一代片狀高分子複合中孔洞碳材，有較佳的氣體吸附量、較高的靈敏度及較快的反應速率。論文的第二部分利用MMT-2所具中空結構，負載大量金屬前驅物，再經由氫氣還原後，移除模板而得到中孔洞空心雙金屬(鉑、釕)球反結構，藉由改變鉑釕比例，研究對甲醇氧化催化活性的影響。以X光吸收光譜分析其合金程度，利用伏安法了解甲醇氧化反應催化活性，發現中孔洞空心鉑釕球相較於商用鉑黑有較佳的甲醇氧化活性、抗毒化效果及穩定性。

關鍵字

中孔洞碳 ； 中孔洞金屬 ； 甲醇氧化 ； 鉑釕合金

參考文獻

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