[发明专利]一种AuPd合金纳米簇及其合成方法

说明书

本发明提供一种AuPd合金纳米簇及其合成方法，具体涉及：先将金盐和相转移剂溶于水和有机溶剂中，搅拌一段时间后去除水相。同时将钯盐和膦配体溶于醇类溶剂中，搅拌一段时间后，将以上两种溶液混合，然后加入配体进行反应，反应一段时间后，加入还原剂还原得到零价的AuPd合金纳米粒子，随着反应时间的加长，最后得到精确原子个数的AuPd合金纳米簇。通过调节金、钯原子比例得到精确原子个数、不同尺寸的AuPd合金纳米簇。此发明涉及的方法具有可行性，操作性简单，并且通过改变金、钯原子比例得到不同尺寸的AuPd纳米簇。

技术领域

本发明涉及金属合金纳米簇合成技术领域，具体是一种AuPd合金纳米簇及其合成方法。

背景技术

近年来，原子个数精确的金属纳米团簇已经成为纳米科学研究的一个前沿课题。金属纳米簇一般是由金属和配体构成的，金属原子作为核而配体作为壳层形成不同的核壳结构。金属纳米簇尺寸小于2nm且具有特定金属原子个数和配体数目，由于其具有良好的稳定性、物理化学性质，在许多方面都发挥着重要作用，如催化、生物成像、传感、药物传输和癌症治疗等方面。因此了解纳米团簇中的原子是如何排列的，以及如何保护表面，对于探索金属纳米团簇的性质和应用具有重要意义。

目前，关于金属合金纳米簇的空间结构和应用的研究越来越多，一系列的双金属合金纳米簇被合成，例如伍志鲲组用阳离子配体成功合成了Au₂₄Pd和Au₂₄Pt合金簇并得到其晶体结构(Chem.Commun.,2016,52,9873–9876)，但是合成不同尺寸、精确原子个数的AuPd合金纳米簇还是一种挑战。对于有些纳米簇的合成方法来说，步骤繁琐，操作复杂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种合成原子个数、尺寸可控的AuPd纳米簇的方法。该制备方法简单可行，操作方便，主要用于同一体系中制备原子个数可控、尺寸可控的AuPd合金纳米簇，其纳米簇尺寸在2nm以下，且具有精确原子个数。

本发明的技术方案是，AuPd合金纳米簇的制备方法，包括以下步骤：

(a)将金盐和相转移剂溶于水和有机溶剂中，于20-30℃搅拌10-60min后，去除水相，得到反应体系a；

(b)将钯盐和膦配体溶于醇类溶剂中，于20-30℃搅拌10-60min，得到反应体系b；

(c)将反应体系a和反应体系b混合，于20-30℃搅拌10～60min，后，加入硫醇配体，于20-30℃搅拌10～60min，得到反应体系c；

(d)向所述反应体系c中加入还原剂，于20～30℃，搅拌24-48h，旋干，离心，萃取，得到所述AuPd合金纳米簇。

基于以上技术方案，优选的，所述的金盐为氯金酸，氯化金或三苯基磷氯金中的一种。

基于以上技术方案，优选的，所述的相转移剂为四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、四丁基硫酸氢铵中的一种；所述相转移剂与金盐的摩尔比为1:1-8:1。

基于以上技术方案，优选的，所述的有机溶剂为甲苯、四氢呋喃、二氯甲烷中的一种。

基于以上技术方案，优选的，所述的钯盐为氯化钯、四氯钯酸铵中的一种；所述钯盐与金盐的摩尔比为0.1:1-1:1。

基于以上技术方案，优选的，所述的膦配体为三苯基膦、二苯基膦中的一种；所述膦配体的与钯盐的摩尔比为1:1-10:1。

基于以上技术方案，优选的，所述的醇类溶剂为甲醇、乙醇中的一种。

基于以上技术方案，优选的，所述的硫醇配体为苯乙硫醇，叔丁基硫醇，金刚烷硫醇中的一种；所述硫醇配体与金盐的摩尔比为1:1-10:1。

基于以上技术方案，优选的，所述的还原剂为硼氢化钠，硼氢化钾中的一种，所述还原剂与金盐的摩尔比为1:1-20:1。