[发明专利]制备负载在载体上的核壳粒子的方法和由此制得的负载在载体上的核壳粒子

说明书

本发明提供一种制备负载在载体上的核壳粒子的方法以及由该方法制得的核壳粒子，所述方法包括如下步骤：通过将负载在载体上的第一金属添加到溶剂中来形成溶液；将溶液的pH值调节到7至14，并加入第二金属的金属盐；和通过向溶液中添加还原剂并在包括第一金属的核粒子的表面上形成包括第二金属的壳来形成核壳粒子。

技术领域

本说明书涉及制备负载在载体上的核壳粒子的方法和由该方法制得的负载在载体上的核壳粒子。本申请要求于2012年5月11日向KIPO提交的韩国专利申请号10-2012-0050491的优先权，其公开内容通过引用的方式全部并入本文。

背景技术

纳米粒子是具有纳米级粒度的粒子，并且由于电子传递所需能量随物质尺寸而改变的量子限制效应和大的比表面积，表现出完全不同于块状粒子的光学、电学和磁学特性。因此，由于这些性质，许多关注已经集中于在催化剂、电磁学、光学、医学等等领域的可应用性。纳米粒子可以是块体与分子之间的中间体，并且对于两种方式的方法，即“自上而下(Top-down)”途径和“自下而上”途径，有可能合成纳米粒子。

合成金属纳米粒子的方法的实例包括在溶液中用还原剂还原金属离子的方法、使用γ射线的方法、电化学方法等等。但是，相关技术中的方法是有问题的，因为难以合成具有均匀的尺寸与形状的纳米粒子，或使用有机溶剂导致环境污染、高成本等等。对于这些不同原因而言，难以经济地大量生产高品质纳米粒子。

作为相关技术中制备纳米粒子的方法，已经采用了在有机溶剂中在高温下通过使用过量表面活性剂还原或热分解乙酰丙酮金属基前体或羰基金属基前体的方法。存在以下问题：由于乙酰丙酮金属基前体价格昂贵而需要大量成本，以及羰基金属基前体是有毒的。

发明内容

技术问题

本发明已经尝试提供制备负载在载体上的核壳粒子的方法，该方法在制备过程中不会造成环境污染，并可以以相对低的成本容易地大量制备。

本发明已经尝试提供通过所述制备方法制得的负载在载体上的核壳粒子。

本发明已经尝试提供用于燃料电池的催化剂和包括该催化剂的燃料电池，所述催化剂包括通过所述制备方法制得的负载在载体上的核壳粒子。

本发明要解决的问题不限于前述技术问题，本领域普通技术人员由下面的描述可以清楚地理解未被提及的其它技术问题。

技术方案

本发明的一个示例性实施方案提供了制备负载在载体上的核壳粒子的方法，该方法包括：通过将负载在载体上的第一金属添加到溶剂中来形成溶液；将溶液的pH值调节到7至14并向其中加入第二金属的金属盐；并通过向溶液中添加还原剂并在包括第一金属的核粒子的表面上形成包括第二金属的壳来形成核壳粒子。

本发明的另一示例性实施方案提供通过所述制备方法制得的负载在载体上的核壳粒子。

本发明的再一示例性实施方案提供用于燃料电池的催化剂，包括通过所述制备方法制得的负载在载体上的核壳粒子。

本发明的又一示例性实施方案提供包含所述用于燃料电池的催化剂的燃料电池。

技术效果

根据本发明，有可以以相对低的成本容易地大量制备纳米粒子而不造成环境污染的优点。此外，还有可以在不使用表面活性剂的情况下制备纳米粒子的优点。

附图说明

图1是显示根据本发明的示例性实施方案制备核壳粒子的方法的流程图。

图2显示了根据实施例1制得的核壳粒子的高分辨率透射电子显微镜(HR-TEM)图像。

图3显示了位置为沿图2的图像中的箭头线方向的元素的含量分析结果。