Pd纳米材料在有机合成催化、制氢、燃料电池等领域有广泛的应用。Pd纳米立方体有六个{100}晶面,是研究其性能与晶面之间关系的典型模型粒子之一,而且,通过置换反应,Pd纳米立方体可转化为多金属纳米粒子,如:PtPd,AuPd,PtAuPd等。然而,目前,Pd纳米立方体的合成机理并不明确,特别是卤素离子(Br-和I-)在合成过程中的作用。基于此,本论文从实验以及理论上系统地研究了 Pd纳米立方体形成机理,并在此基础上,研究了 Pd纳米立方体向PtPd双金属转化行为。具体内容如下:(1)以PdCl42-为前驱体,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为保护剂,乙二醇(EG)为还原剂,通过调整pH值,不论采用Br-还是I-为辅助离子,均获得了 Pd纳米立方体。研究表明:I-为辅助离子时,Pd纳米立方体粒子在2.37-11.45的pH范围内形成,而当Br-为辅助离子时,Pd纳米立方体粒子在1.01-1.94的pH范围内形成。I-为辅助离子时,Pd纳米立方体粒子能在宽范围的pH值下形成,且通过调整pH值,能够得到一系列尺度不同的Pd纳米立方体。(2)根据Finke-Watzky动力学模型拟合研究,发现Pd2+的还原速率依赖于pH值,随着pH值的增加而增加,阐明了 Pd纳米立方体的形成是依赖于Br-还是I-的本质是Pd2+的还原速率。并且通过密度泛函理论(DFT)计算进一步证实了pH值对Pd2+的还原速率的影响。(3)以Pd纳米立方体为牺牲模板,I-为形貌控制剂,乙二醇(EG)为溶剂,K2PtCl6为刻蚀剂,通过金属置换反应获得了一系列形貌和组成不同的PtPd双金属纳米粒子。采用透射电子显微镜(TEM),粉末X-射线衍射(XRD),元素分布成像等技术对其进行了表征。研究表明,置换反应和化学还原共存有利于形成中空结构的PtPd双金属纳米粒子。