[发明专利]掺杂双核铑配合物的铂/中空介孔二氧化硅球复合材料及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种掺杂双核铑配合物的铂/中空介孔二氧化硅球复合材料及其制备方法与应用，用选择性刻蚀的方法，制得了中空介孔二氧化硅，利用简单的浸渍，将贵金属铂均匀的分布到其孔道中，然后将此催化剂与吸附了双核铑配合物的硅胶混合，最后得到了集显色探针与催化剂一体的复合材料。本发明公开的制备方法操作相对简单，由于双核铑配合物材料的显色性能以及催化剂的催化性能，因此可以形成同时检测和催化CO；此外，双核铑配合物对于CO具有明显的响应，可以对50ppm的CO发生显色变化，此制备方法制备的产品具有优异的检测和处理CO的性能，非常利于工业化应用。

技术领域

本发明涉及纳米复合材料技术领域，具体涉及一种掺杂双核铑配合物的铂/中空介孔二氧化硅球复合材料的制备方法与在检测与处理CO废气中的应用。

背景技术

随着近年来技术的迅速发展及快速的工业化，CO、SO₂、NO₂等有毒气体的排放严重超标，已经损坏了生态环境、危害了人类的身体健康。CO是常见且危害最大的有毒气体之一，CO气体的排放主要来自汽车尾气和煤炭等的不充分燃烧，它无色无味，且可迅速与人体中的血红蛋白结合，排挤氧气，造成人体缺氧，对人体的危害十分严重。因此处理CO气体的污染迫在眉睫，而利用金属纳米粒子催化氧化处理CO是一种有发展前途且应用广泛的气体处理方法。

对于CO的检测，主要包括一些固态传感器、热电偶等，但是存在很大的检测限制，在以往的文献报道中，对于废气的处理，尤其是CO的处理，检测和催化一体化的报道基本没有。

发明内容

本发明的目的是提供了一种掺杂双核铑配合物的铂/中空介孔二氧化硅球复合材料的制备方法，采用简单的选择性刻蚀和浸渍方法，将大小均一的铂金负载到中空介孔二氧化硅的孔道中，通过简单的物理混合，将检测与催化材料混合在一起，以实现同时检测和处理空气中CO废气污染的目的。

为了达到上述目的，本发明采用如下具体技术方案：

掺杂双核铑配合物的铂/中空介孔二氧化硅球复合材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）将乙醇、水、氨水、原硅酸四乙酯混合，反应得到二氧化硅纳米球；然后再加入原硅酸四乙酯和十八烷基三甲氧基硅烷，反应得到核壳结构的二氧化硅球；

（2）将核壳结构的二氧化硅球加入碳酸钠溶液中反应，然后煅烧，得到中空介孔硅球；

（3）将中空介孔硅球表面氨基化后浸入含有氯铂酸的溶液中，搅拌处理后离心分离，再还原得到带铂中空介孔硅球；

（4）将三苯基膦、乙酸铑二聚体、乙酸在氩气氛围下混合，反应得到双核铑配合物；

（5）将带铂中空介孔硅球和双核铑配合物分散在含硅胶的乙醇中，反应得到掺杂双核铑配合物的铂/中空介孔二氧化硅球复合材料。

检测和/或处理CO的方法，包括以下步骤：

（1）将乙醇、水、氨水、原硅酸四乙酯混合，反应得到二氧化硅纳米球；然后再加入原硅酸四乙酯和十八烷基三甲氧基硅烷，反应得到核壳结构的二氧化硅球；

（2）将核壳结构的二氧化硅球加入碳酸钠溶液中反应，然后煅烧，得到中空介孔硅球；

（3）将中空介孔硅球表面氨基化后浸入含有氯铂酸的溶液中，搅拌处理后离心分离，再还原得到带铂中空介孔硅球；

（4）将三苯基膦、乙酸铑二聚体、乙酸在氩气氛围下混合，反应得到双核铑配合物；

（5）将带铂中空介孔硅球和双核铑配合物分散在含硅胶的乙醇中，反应得到掺杂双核铑配合物的铂/中空介孔二氧化硅球复合材料；

（6）将带铂中空介孔硅球或者掺杂双核铑配合物的铂/中空介孔二氧化硅球复合材料置入含有CO的环境中，完成CO的检测和/或处理。