[发明专利]一种牺牲模板剂包裹纳米金颗粒及其制备方法

说明书

一种牺牲模板剂包裹纳米金颗粒及其制备方法，它属于金纳米颗粒催化剂制备技术领域。本发明要解决的技术问题为颗粒均匀性、分散性、减小粒径的尺寸。本发明主要是由氯金酸、柠檬酸钠、F127、P123、尿素制成，为2.6～18.2份的氯金酸，21.5～27.5份的柠檬酸钠，38.7～42.6份的F127，13.4～17.3份的P123，8.2～10份的尿素。本发明添加聚氧乙烯聚氧丙烯与聚环氧乙烷‑聚环氧丙烷‑聚环氧乙烷高分子嵌段共聚物作为包裹金颗粒的模板剂，当氯金酸被还原的同时，在金纳米颗粒表面富含大量的H⁺，高分子嵌段共聚物吸附包裹在金颗粒表面形成胶束，阻止了颗粒间的团聚，获得了良好的分散性。

技术领域

本发明属于金纳米颗粒催化剂制备技术领域；具体涉及一种牺牲模板剂包裹纳米金颗粒及其制备方法。

背景技术

长期以来，金在催化中的应用一直很受限制，原因在于块状的金(bulk gold)基本没有催化活性。上世纪末，M.Haruta发现当金的颗粒尺寸减小到纳米尺寸范畴内(3-5nm)时，其显现出了较好的催化活性与高的催化选择性。金纳米颗粒具有极高的表面自由能，在反应条件下倾向于自发的团聚与融合。通常它被负载在载体上，例如活性炭，聚合物，分子筛或其他氧化物表面，纳米金催化剂最先应用于烃类的选择氧化反应。Y.A.Kalvachev等首次将金纳米颗粒负载于Ti–MCM-41孔道内，应用于丙烯的环氧化反应。在100℃条件下获得了2％的最初转化率和高于95％的环氧丙烷的选择性。但是催化活性会随时间的延长而减小，原因来自于金纳米颗粒的团聚或反应条件下的烧结。金纳米颗粒催化剂虽然有极佳的催化性能，但是由于较小的颗粒尺寸，使用时必须将其负载在载体上，如何将其较好地负载在载体上，以便其在反应过程中不易脱落，同时在反应条件下，保证金纳米颗粒的不团聚与不融合，便成为一个必须要面对的问题。C.Y.Mou设计合成出一种以纳米金颗粒为核，氧化硅为壳的Yolk-Shell结构的催化剂，用于探讨CO氧化反应，但制备的核壳结构颗粒尺寸不均、分散性差。李宁宁等人合成的的碳包金纳米颗粒，形貌规整度差，催化性能较弱。Luis M等人采用自组装的方法制备出Au@SiO₂材料，但制备周期很长，操作繁琐，颗粒尺寸较大。因此，由于核壳结构碳包金纳米颗粒自身的团聚或尺寸形貌等问题，限制了其在催化、吸附、电化学、传感器等方面的应用。

发明内容

本发明目的是提供了一种微观形貌均匀、分散性能良好的牺牲模板剂包裹纳米金颗粒及其制备方法。

本发明通过以下技术方案实现：

一种牺牲模板剂包裹纳米金颗粒，所述的一种牺牲模板剂包裹纳米金颗粒主要是由氯金酸、柠檬酸钠、F127、P123、尿素制成，其重量份数分别为2.6～18.2份的氯金酸，21.5～27.5份的柠檬酸钠，38.7～42.6份的F127，13.4～17.3份的P123，8.2～10份的尿素。

本发明所述的一种牺牲模板剂包裹纳米金颗粒，所述的一种牺牲模板剂包裹纳米金颗粒是由2.6份的氯金酸、27.5份的柠檬酸钠、42.6份的F127、17.3份的P123、10份的尿素制成。

本发明所述的一种牺牲模板剂包裹纳米金颗粒，所述的一种牺牲模板剂包裹纳米金颗粒是由18.2份的氯金酸、21.5份的柠檬酸钠、38.7份的F127、13.4份的P123、8.2份的尿素制成。

本发明所述的一种牺牲模板剂包裹纳米金颗粒，所述的一种牺牲模板剂包裹纳米金颗粒是由10.8份的氯金酸、23.2份的柠檬酸钠、40.8份的F127、16.1份的P123、9.1份的尿素制成。

本发明所述的一种牺牲模板剂包裹纳米金颗粒的制备方法，包括如下步骤：

步骤1、按照重量份数分别称量氯金酸、柠檬酸钠，然后按照料液比溶于一定体积的纯净水中，搅拌均匀后，得到第一混合溶液，待用；