[发明专利]铂合金纳米核壳立方体及其制备方法

说明书

本发明提供一种铂合金纳米核壳立方体及其制备方法，制备方法包括如下步骤：1）在惰性气体的保护下，将乙酰丙酮铂、乙酰丙酮金属化合物、烷基胺和烷基酸同时加入反应容器中进行均匀化处理，得到混合均匀的第一混合溶液；2）将步骤1）得到的第一混合液迅速转移到高温油浴中，保温预定时间后，通入还原气体进行反应，得到黑色悬浊液；3）将步骤2）得到的黑色悬浊液依次进行有机溶剂清洗、磁分离及真空干燥，即得到铂合金纳米核壳立方体。本发明的铂合金纳米核壳立方体分散性好，成分可控，有磁性，易于收集；所述制备方法，采用一锅法油胺体系，所用试剂无毒，方法简单，易于操作。

技术领域

本发明属于纳米材料的制备技术领域，具体涉及铂合金纳米核壳立方体及其制备方法。

背景技术

贵金属纳米材料，特别是铂基纳米材料，由于其独特的物理化学性质在催化等很多领域都有广泛的应用前景。但是贵金属的储量稀少且价格昂贵，人们把目光转移到提高它们的使用效率上来，例如将铂等贵金属与非贵金属结合制备成双金属纳米催化剂，不但大幅减少了贵金属用量，并且利用双金属间的电子转移作用产生协同效应。

随着纳米技术研究的不断深入，人们发现将两种或多种纳米结构结合起来，将体现出优异的物理和化学性质。其中最典型的当属核壳纳米结构。通过化学键或其它相互作用将壳层物质在核表面有序组装后，不但可以将核与壳的多种功能结合在一起，还能在界面上产生协同作用。因此，核壳纳米结构比单一成分的纳米粒子具有更加丰富和优异的性能，在医学、生物、催化等领域有着重要的应用前景。

对于铂钴二元体系的纳米粒子，以往报道大部分为组分均匀的合金颗粒，包括立方体，八面体，枝状粒子等形貌，关于铂钴核壳立方体型双金属纳米粒子的制备，国内外尚无报道。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供一种铂合金纳米核壳立方体及其制备方法。铂合金纳米核壳立方体的核由花状铂合金粒子构成，壳由钴、镍或铁单质构成，分散性好，成分可控，有磁性，易于收集；本发明还提供了一种铂合金纳米核壳立方体的制备方法，采用一锅法油胺体系，通过调控金属前驱体的比例和反应时间及温度，得到组分不同的铂合金纳米核壳立方体，所用试剂无毒，方法简单，易于操作。

为了实现上述目的及其他相关目标，本发明提供一种铂合金纳米核壳立方体，所述铂合金包括金属铂及第二金属，所述铂合金纳米核壳立方体包含内核及包覆在所述内核外围的外壳，所述内核为花状铂合金粒子内核，所述外壳为第二金属单质外壳。

作为本发明的铂合金纳米核壳立方体的一种优选方案，所述第二金属为钴，所述花状铂合金粒子内核为铂钴花状合金粒子内核，所述外壳为钴单质外壳。

作为本发明的铂合金纳米核壳立方体的一种优选方案，所述第二金属为镍，所述花状铂合金粒子内核为铂镍花状合金粒子内核，所述外壳为镍单质外壳。

作为本发明的铂合金纳米核壳立方体的一种优选方案，所述第二金属为铁，所述花状铂合金粒子内核为铂铁花状合金粒子内核，所述外壳为铁单质外壳。

作为本发明的铂合金纳米核壳立方体的一种优选方案，所述铂合金纳米核壳立方体的尺寸为20nm～40nm；所述外壳的厚度为2nm～5nm。

本发明还提供一种铂合金纳米核壳立方体的制备方法，所述的铂合金纳米核壳立方体的制备方法包括如下步骤：

1)在惰性气体的保护下，将乙酰丙酮铂、乙酰丙酮金属化合物、烷基胺和烷基酸同时加入反应容器中进行均匀化处理，得到混合均匀的第一混合溶液；

2)将步骤1)得到的所述第一混合液迅速转移到高温油浴中，保温预定时间后，通入还原气体进行反应，得到黑色悬浊液；

3)将步骤2)得到的所述黑色悬浊液依次进行有机溶剂清洗、磁分离及真空干燥，即得到铂合金纳米核壳立方体。