电纺制备钯纳米颗粒/碳纳米纤维复合材料及催化性能研究获新成果  

近日，中科院长春应化所电分析化学国家重点实验室由天艳课题组采用一步电纺技术成功地制备了钯纳米颗粒/碳纳米纤维复合材料，并研究了该复合材料的电催化性能，相关成果发表在《先进功能材料》上。

电纺是一种利用聚合物溶液在强电场中进行喷射纺丝的加工技术，所制备的纤维直径一般在几十纳米到几微米之间，是获得纳米尺寸长纤维的有效方法之一。由天艳研究小组通过将聚丙烯腈和醋酸钯溶于二甲基甲酰胺中，然后电纺制备复合纳米纤维，再经还原和碳化处理，制备了钯纳米颗粒/碳纳米纤维复合材料。制备的产物中，钯纳米颗粒在碳纳米纤维表面具有良好的分散性和稳定性。该方法制备的产物中没有其它杂志的存在，可直接用于催化反应。

初步研究表明，该复合材料对过氧化氢和还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸的氧化还原反应具有很高的电催化活性，实现了对这些物质的直接电化学检测。另外，通过电纺方法制备的碳纳米纤维及其复合材料也被用于其它物质的电化学检测，显示了良好的电催化活性，已有多篇文章发表在Biosens. Bioelectron., Electrochem. Commun. 和Electroanalysis等国际期刊上。

该研究工作发展了一种简单有效的制备钯纳米颗粒/碳纳米纤维的方法，产物中没有其它杂质存在，在应用时不需要繁琐的纯化过程。通过选用不同的金属前体，该方法还可扩展到其它各种金属纳米颗粒/碳纳米纤维复合材料的制备。制备的纳米复合材料可用于电化学生物传感器的制备和燃料电池电极材料，并有望用作有机合成反应的催化剂。

本研究工作得到了中科院“百人计划”、国家自然科学基金和吉林省杰出青年基金项目的资助。