[发明专利]一种支化超细Pt纳米线的制备方法有效

专利信息
申请号: 201710533787.1 申请日: 2017-07-03
公开(公告)号: CN107116233B 公开(公告)日: 2018-11-30
发明(设计)人: 夏友谊;徐浩;孙林;杨建国;金玲;高宏 申请(专利权)人: 安徽工业大学
主分类号: B22F9/24 分类号: B22F9/24;B22F1/00;B82Y30/00;B82Y40/00
代理公司: 安徽知问律师事务所 34134 代理人: 杜袁成
地址: 243002 安徽*** 国省代码: 安徽;34
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摘要:
搜索关键词: 一种 支化超细 pt 纳米 制备 方法
【说明书】:

发明公开了一种支化超细Pt纳米线的制备方法,属于纳米材料技术领域。所述Pt纳米线为支化状,其直径为2~2.5nm。其具体制备方法是:室温下,先合成金种子,而后将纳米金种子、氯铂酸、柠檬酸钠、抗坏血酸和三聚磷酸钠水溶液混合,搅拌48h后,离心获得不溶物,经洗涤、干燥后可得支化超细Pt纳米线。本发明整个制备过程皆处于水体系,而且其它反应物也是环境友好型物质,可避免使用有机溶剂产生的污染。此外,整个制备过程始终处于室温,不需要额外能耗,故本发明特别适合于工业化大规模制备Pt纳米线。

技术领域

本发明属于纳米材料技术领域,具体涉及一种支化超细Pt纳米线的制备方法。

背景技术

纳米材料有许多特殊的物理、化学性质以及潜在的应用价值。铂基纳米材料作为一种贵金属纳米材料,在许多领域有着广泛的应用,尤其是催化领域(如可用于催化加氢、脱氢、氧化、还原、催化裂解和异构化等反应)。

纳米材料的尺寸和形状对其性能有较大影响。一维铂纳米线因良好的催化能力,近年来颇受关注。为更好地服务于应用,人们发展了多种制备方法。如高发明、崔士强等采用蛋白、DNA诱导合成了超细铂纳米线(高发明,张龙改,李娜等.一种超细铂纳米线的制备方法,CN201210052261.9;崔士强,刘云春,杨周生,魏先文.基于DNA为模板的铂纳米线的电化学制备,应用化学,2005,22,1262.)孔令斌等采用氧化铝模板法制备了Pt纳米线(孔令斌,李梦轲,陆梅,郭新勇,力虎林.高等学校化学学报,2003,48,299.)。这些方法还存在借助特殊的试剂、昂贵的模板,因此难以规模化生产。

化学还原法是一种简单、可操作的方法,适合规模化生产。最近,Wang等人利用油胺合成了超细Pt纳米线(Yi Wang,Sang Ci,Xin Zhao et al.Polyol Synthesis ofUltrathin Pd Nanowires via Attachment-Based Growth and Their EnhancedActivity towards Formic Acid Oxidation.Advanced Functional Materials,2014,24,131.);Li等人亦利用油胺合成了锯齿状Pt纳米线(Mufan Li,Zipeng Zhao,Tao Cheng,etal.Ultrafine jagged platinum nanowires enable ultrahigh mass activity for theoxygen reduction reaction.Science,2016,354,1419.)。这些纳米线皆表现出良好的催化活性,但它们合成的方法一般使用有机溶剂,而且通常需要高温、表面活性剂等物质,因此规模化生产过程中将存在需要高能耗、产生二次污染等缺陷。因此,开发新颖的铂纳米线绿色制备方法,对铂纳米线的应用显得迫切而重要。

发明内容

为克服现有技术的不足,本发明要解决的技术问题是提供一种支化超细Pt纳米线的制备方法,以期该制备方法具备绿色、低能耗特征。

为了解决以上问题,本发明是通过以下技术方案予以实现的。

本发明提供的一种支化超细Pt纳米线的制备方法,其思路是,首先合成了纳米金,而后以纳米金为种子,让铂离子首先在金种子表面成核,而后在柠檬酸钠、抗坏血酸、三聚磷酸钠等物质的协同作用下,通过湿化学反应促使铂单质的定向生长,从而获得支化超细Pt纳米线。其具体步骤为:

1、室温下,将氯金酸、四羟甲基氯化磷、氢氧化钠溶液按体积比2:1:47混合,搅拌24h反应后,得到紫红色纳米金种子溶液A;所述氯金酸溶液的质量分数为1%,四羟甲基氯化磷溶液的质量分数为0.8%,氢氧化钠溶液的质量分数为0.08%。

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