[發明專利]一種貴金屬納米雙錐體及其制備方法

在審

• 申請號: 201510599530.7
• 申請日: 2015-09-18
• 公開（公告）號: CN105127446A
• 公開（公告）日: 2015-12-09
• 發明（設計）人: 楊云;馬瑩;張禮杰;鄒超;黃少銘
• 申請（專利權）人: 溫州大學
• 主分類號: B22F9/24
• 分類號: B22F9/24;B82Y40/00;B82Y30/00;C30B7/14;C30B29/02
• 代理公司: 北京鼎佳達知識產權代理事務所(普通合伙) 11348
• 代理人: 王偉鋒;劉鐵生

技術領域

本發明屬于貴金屬納米材料技術領域，涉及一種貴金屬納米雙錐體及其制備方法。

背景技術

由于貴金屬納米結構在催化、光學和生物等方面的重要潛在應用，因而備受關注。本領域眾所周知，納米材料的性質和應用與它們的結構、形狀、尺寸和組成是密切相關的。因此，目前該工作的大量努力都是致力于結構的控制合成，迄今為止，已有許多技術得到了成功的發展。

被高指數晶面包裹的貴金屬納米結構具有很高的催化活性，這主要是由于它們的表面原子具有較低的絡合配位數，因此這些原子具有很高的活性。已經證實，這樣的納米結構具有很好的催化前景。例如，孫世剛教授制備的高指數晶面包裹的Pd納米顆粒(H.Liu,N.Tian,M.P.Brandon,Z.-Y.Zhou,J.-L.Lin,C.Hardacre,W.-F.LinandS.-G.Sun,ACSCatal.,2012,2,708)，具有非常高的活性。再例如，xia的課題組合成了高指數晶面包裹的Pd-Pt雙金屬結構，也展示了很好的催化性能(M.Jin,H.Zhang,Z.Xie,Y.Xia.Angew.Chem.Int.Ed.,2011,50,7850-7854)。然而，這種納米結構由于晶體的生長規律限制，很難制備。尤其是Pd基的雙金屬雙椎體納米材料非常少見，很難制備。

因此，目前存在的問題是需要研究開發一種制備工藝簡單，成本低廉，產物產量高且尺寸均一的Pd基的雙金屬雙椎體納米材料的制備方法。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一種貴金屬納米雙錐體及其制備方法。該方法成本低，工藝簡單，對設備要求低，且產物產量高、尺寸均一，具有很好的工業應用前景。

為此，本發明提供了一種貴金屬納米雙錐體，其包括作為核的Au納米粒子以及包覆于Au納米粒子表面的Pd層，其中，Au與Pd的摩爾比為(0.125-0.2):1；優選Au與Pd的摩爾比為0.125:1；所述Au納米粒子為具有五重孿晶結構的十面體，粒徑為20-50nm。

本發明還提供了一種上述貴金屬納米雙錐體的制備方法，其包括：

步驟A，制備Au納米粒子種子液：向保護劑-還原劑混合液中依次加入HAuCl₄和AgNO₃混合均勻后獲得Au納米粒子混合反應體系，該Au納米粒子混合反應體系進行反應制得Au納米粒子種子液；

步驟B，制備貴金屬納米雙錐體：向Au納米粒子種子液中加入Pd鹽混合均勻后再進行反應制得貴金屬納米雙錐體。

在本發明的一個或多個實施例中，在步驟A中，所述反應的溫度為180-220℃；所述反應的時間為0.5-3hr；優選所述反應的時間為0.5hr。

在本發明的一個實施例中，在步驟B中，所述反應的溫度為180-220℃；優選所述反應的溫度為180℃；所述反應的時間為0.5-3hr；優選所述反應的時間為3hr。

根據本發明，在步驟A中，在所述保護劑-還原劑混合液中，保護劑的水溶液與還原劑的體積比為1:50。

根據本發明，在所述保護劑的水溶液中，所述保護劑的質量濃度為20％到35％。優選所述保護劑包括聚二烯基丙二甲基氯化銨。

本發明中，優選所述聚二烯基丙二甲基氯化銨的分子量為20萬-100萬，

在本發明的一個或多個實施例中，所述還原劑為多元醇，其包括乙二醇、丙三醇、戊二醇和二乙二醇中至少一種。優選多元醇包括乙二醇、丙三醇和戊二醇中的至少一種。

根據本發明的一個或多個實施方式，在步驟A中，在所述Au納米粒子混合反應體系中，以該Au納米粒子混合反應體系體積計的HAuCl₄的濃度為2-8mg/mL。

本發明中，優選所述HAuCl₄在反應前需要進行干燥處理。

根據本發明，在步驟B中，Au與Pd的摩爾比為(0.125-0.2):1；優選Au與Pd的摩爾比為0.125:1；所述Pd鹽包括氯化鈀、硝酸鈀和硫酸鈀中至少一種。

附圖說明

下面將結合附圖來說明本發明。

圖1為實施例5中以50nm的Au十面體納米顆粒作種子，并以PdCl₂作Pd源合成的Au@Pd納米雙錐體的電鏡照片。

圖2為實施例7中以50nm的Au十面體納米顆粒做種子，并以PdSO₄作Pd源合成的Au@Pd納米雙錐體的電鏡照片。

具體實施方式