[發(fā)明專(zhuān)利]一種銠鈀合金納米枝晶的制備方法及其制備的銠鈀合金納米枝晶

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310280950.X
• 申請(qǐng)日: 2013-07-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103397387A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張輝;齊悅;杜寧;楊德仁
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C30B29/52
• 分類(lèi)號(hào): C30B29/52;C30B29/66;C30B7/14;B82Y40/00;B82Y30/00
• 代理公司: 杭州天勤知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于納米材料領(lǐng)域，尤其涉及一種銠鈀合金納米枝晶及其制備方法。

背景技術(shù)

貴金屬納米晶主要是指尺寸在1-100nm之間的貴金屬（如金、銀、銠、鉑、鈀）單晶顆粒，近年來(lái)，貴金屬納米晶由于其在催化、氣敏、生物醫(yī)學(xué)和能量存儲(chǔ)轉(zhuǎn)換等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，受到了研究者的廣泛關(guān)注。其中銠納米晶作為催化劑在汽車(chē)尾氣處理以及有機(jī)反應(yīng)催化方面得到了廣泛應(yīng)用，如加氫反應(yīng)、氫甲酰化反應(yīng)、烴化反應(yīng)等，因此提高銠納米晶的催化性能具有重要的實(shí)際意義。在眾多研究方法中，合成銠基合金納米晶是提高其催化性能的一種重要途徑。

合成銠鈀合金納米晶主要有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：（1）、銠、鈀都是面心立方結(jié)構(gòu)的金屬，兩者的晶格常數(shù)差異較小，所以?xún)烧咻^容易形成合金；（2）、鈀也是一種具有催化性能的貴金屬，當(dāng)銠鈀形成合金時(shí)，金屬間的耦合作用可以提高催化性能；（3）、相對(duì)于銠，鈀的價(jià)格較為便宜，可以降低成本。

根據(jù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，可知：已經(jīng)研究發(fā)表的銠鈀合金納米晶的形貌主要是不規(guī)則的納米顆粒（J.Am.Chem.Soc.,2012,134,12390-12393;Catalysis?Communications,2010,11,919–922）。相比于這些已經(jīng)制備出的不規(guī)則的銠鈀合金納米晶，海膽狀的納米枝晶是一種較難合成、性能好、價(jià)值高的納米晶形貌。

因此，發(fā)明一種制備海膽狀銠鈀合金納米枝晶的新方法具有很重要的科研和現(xiàn)實(shí)意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于豐富現(xiàn)有銠鈀合金納米晶研究，提供一種海膽狀銠鈀合金納米枝晶的制備方法，該方法制備的銠鈀合金納米枝晶大小均勻、分散性好、成分可控。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案：

一種銠鈀合金納米枝晶的制備方法，包括以下步驟：

（1）將鈀鹽、銠鹽溶解于油胺中得第一溶液；將十六烷基三甲基溴化銨和三正辛基氧膦溶解于油胺中得第二溶液；

（2）將第二溶液攪拌的同時(shí)加熱至140-220°C，用移液槍將第一溶液注入上述第二溶液中，140-220°C下反應(yīng)1-24小時(shí)；

（3）將步驟（2）得到的產(chǎn)物離心分離，即得銠鈀合金納米枝晶。

上述制備過(guò)程中，過(guò)多的銠鹽使得產(chǎn)物形成不規(guī)則枝狀結(jié)構(gòu)；而過(guò)多的鈀鹽將導(dǎo)致無(wú)法形成納米枝晶，而是得到團(tuán)聚的納米顆粒。作為優(yōu)選，步驟（1）中鈀鹽的濃度為0.002～0.02mol/L，鈀鹽與銠鹽的摩爾比為9:1～1:9。

進(jìn)一步優(yōu)選，步驟（1）中鈀鹽的濃度為0.005～0.01mol/L。

本發(fā)明是在油相中制備銠鈀合金納米枝晶，所以原料的選擇必須是油溶性的，作為優(yōu)選，步驟（1）中鈀鹽為乙酰丙酮鈀或乙酸鈀；銠鹽為三氟醋酸銠二聚體或乙酰丙酮銠。

本發(fā)明中十六烷基三甲基溴化銨起到了修飾劑的作用，其中溴離子選擇性吸附使得納米晶形成枝晶結(jié)構(gòu)；而三正辛基氧膦通過(guò)絡(luò)合作用使得兩種金屬經(jīng)過(guò)共還原過(guò)程得到銠鈀合金納米晶。作為優(yōu)選，步驟（1）中十六烷基三甲基溴化銨和三正辛基氧膦的摩爾濃度分別為0.01～0.2mol/L和0.03～0.5mol/L。

作為優(yōu)選，步驟（1）的第一溶液與第二溶液的體積比為1:3～1:1。

本發(fā)明還提供了上述方法制備得到的銠鈀合金納米枝晶。

本發(fā)明以油溶性的鈀鹽和銠鹽為金屬源，以油胺作為溶劑、還原劑、修飾劑以及穩(wěn)定劑，一定溫度下進(jìn)行反應(yīng)，制備出高指數(shù)晶面外露的海膽狀銠鈀合金納米枝晶。

本發(fā)明所用試劑較為簡(jiǎn)單、無(wú)毒無(wú)害、制備方法簡(jiǎn)易；制備得到的銠鈀合金納米枝晶大小均一、分散性好、成分可調(diào)。本發(fā)明提供的制備海膽狀銠鈀合金納米枝晶的新方法，具有較重要的學(xué)術(shù)意義和現(xiàn)實(shí)意義。

附圖說(shuō)明

圖1為實(shí)施例1得到的銠鈀合金納米枝晶的形貌照片；

圖2為實(shí)施例1得到的銠鈀合金納米枝晶的高分辨透射電子顯微鏡（HRTEM）照片(一個(gè)角度)；

圖3為實(shí)施例1得到的銠鈀合金納米枝晶的高分辨透射電子顯微鏡（HRTEM）照片（另一個(gè)角度）；

圖4為實(shí)施例1得到的銠鈀合金納米枝晶的掃描透射電鏡能譜（STEM-EDX）分布圖。

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于以下實(shí)施例。

實(shí)施例1