Controlled Synthesis of Pt-Ni Bimetallic Catalysts and Study of Their Catalytic Properties

این پایان نامه بر سنتز کنترل شده نانوذرات دو فلزی Pt-Ni و مطالعه خواص کاتالیزوری آنها تمرکز دارد. این به طور مفصل مکانیسم هسته‌زایی و فرآیند رشد سیستم‌های دو فلزی را مورد بحث قرار می‌دهد، که برای درک عمیق‌تر طراحی کاتالیزورهای دو فلزی حیاتی است. نویسنده چهار مطالعه پیشگام را ارائه می دهد: (1) سنتز نانوبلورهای هشت وجهی محلول در آب، هشت وجهی کوتاه، و مکعبی نانوبلورهای Pt-Ni و مطالعه رابطه ساختار-فعالیت آنها در واکنش های هیدروژناسیون مدل. (2) یک استراتژی برای طراحی یک آلیاژ مقعر Pt-Ni با استفاده از اچ شیمیایی قابل کنترل. (3) بازیابی شکل تحت سلطه نانوبلورها، که یک استراتژی سنتز جدید برای کاتالیزورهای سه فلزی است. (4) ساخت و ساز پیچیده ای از جزایر طلا بر روی Pt-Ni، که یک کاتالیزور نانوقاب سه فلزی ایده آل است. این پایان نامه الهام بخش محققانی است که در زمینه مواد، کاتالیزور و همچنین سایر حوزه های بین رشته ای کار می کنند.

This thesis focuses on the controlled synthesis of Pt–Ni bimetallic nanoparticles and the study of their catalytic properties. It discusses in detail the nucleation mechanism and the growth process of bimetallic systems, which is vital for a deeper understanding of the design of bimetallic catalysts. The author presents four pioneering studies: (1) syntheses of water-soluble octahedral, truncated octahedral, and cubic Pt–Ni nanocrystals and the study of their structure-activity relationship in model hydrogenation reactions; (2) a strategy for designing a concave Pt–Ni alloy using controllable chemical etching; (3) defect-dominated shape recovery of nanocrystals, which is a new synthesis strategy for trimetallic catalysts; (4) a sophisticated construction of Au islands on Pt−Ni, which is an ideal trimetallic nanoframe catalyst. This thesis inspires researchers working in materials, catalysis as well as other interdisciplinary areas.