[发明专利]一种Rh的超薄二维纳米片及其制备方法

说明书

本发明公开了一种Rh的超薄二维纳米片，其具有多孔结构；粒径尺寸在50nm‑400nm之间，厚度为0.4nm‑1nm。本发明还提出了一种所述Rh的超薄二维纳米片的制备方法，包括：以铑化合物为原料制备前驱体悬浊液，之后将前驱体悬浊液与capping剂和溶剂混合后进行反应得到所述Rh的超薄二维纳米片。本发明提出的Rh的超薄二维纳米片的制备方法，过程简单，条件温和，得到的纳米片具有连续的网络状孔洞结构，且厚度小，比表面积特别大，暴露的活性位点多，原子的利用率特别高，稳定性较好，在催化之中有着巨大的潜力。

技术领域

本发明涉及纳米催化剂技术领域，尤其涉及一种Rh的超薄二维纳米片及其制备方法。

背景技术

“纳米科学”最初的设想来自于著名物理学家费曼1959年在加州理工大学的一次演讲，自20世纪90年代兴起。纳米科学被认为是对21世纪一系列高新技术的产生和发展有极为重要影响的一门热点学科，被世界各国列为21世纪的关键技术之一，并投入大量的人力物力进行研究开发。

超薄的二维纳米材料是一类新兴的纳米材料类别，其具有片状结构，水平尺寸超过100nm或几个微米甚至更大，但是厚度只有单个或几个原子厚(典型厚度小于5nm)。尽管对于二维材料的探索可以追溯到几十年前，但2004年才标志着超薄纳米材料的诞生，那年Novoselov和Geim及其合作者成功地使用胶带，也就是现今被称为微机械剥离的方法从石墨上剥离出了石墨烯。由于电子被限制在二维的环境中，因此二维材料表现出了独特的物理、电子和化学特性。现今，诸多类石墨烯的其他材料也已经被研究出来，诸如六方氮化硼(h-BN)、过渡金属硫化物(TMDs)、石墨氮化碳(g-C3N4)、层状金属氧化物和层状双氢氧化物等，但金属超薄二维纳米材料的合成还存在很大挑战。因此，制备金属超薄二维纳米材料意义重大。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种Rh的超薄二维纳米片及其制备方法，所述制备方法过程简单，条件温和，得到的纳米片具有连续的网络状孔洞结构，且厚度小，比表面积特别大，暴露的活性位点多，原子的利用率特别高，稳定性较好，在催化之中有着巨大的潜力。

本发明提出的一种Rh的超薄二维纳米片，其具有多孔结构。

优选地，其粒径尺寸在50nm-400nm之间。

优选地，其厚度为0.4nm-1nm。

本发明还提出的一种所述Rh的超薄二维纳米片的制备方法，包括以下步骤：以铑化合物为原料制备前驱体悬浊液，之后将前驱体悬浊液与capping剂和溶剂混合后进行反应得到所述Rh的超薄二维纳米片。

优选地，所述铑化合物为乙酰丙酮铑。

优选地，以铑化合物为原料制备前驱体悬浊液的工艺如下：常温下将乙酰丙酮铑加入油胺之中，使用摇床分散均匀得到前驱体悬浊液。

优选地，乙酰丙酮铑的质量与油胺的体积比为35-45：2-7mg/ml。

优选地，以铑化合物为原料制备前驱体悬浊液的工艺如下：常温下将40mg乙酰丙酮铑加入5ml油胺之中，使用摇床分散30-60min，得到前驱体悬浊液。

优选地，每1ml前驱体悬浊液与25-35mg capping剂和2-6ml溶剂混合后进行反应。

优选地，每1ml前驱体悬浊液与30mg capping剂和4ml溶剂混合后进行反应。

优选地，所述capping剂为羰基钨；所述溶剂为油胺。

优选地，反应的温度为165-185℃，反应的时间为1h-2h。