[发明专利]一种二维非晶Pt纳米筛的制备方法

说明书

本发明涉及二维贵金属纳米材料技术领域，公开了一种二维非晶Pt纳米筛的制备方法；具体是将摩尔比为1:0.01‑1:1‑100的Pt(acac)₂、Co(acac)₃与NaBr加入到乙醇溶液中形成溶液，搅拌均匀后烘干，然后将烘干所得产物研磨后经过热处理后，置于浓硝酸中腐蚀得到a‑Pt NMs，可用于燃料电池与电化学分解水过程中的高效电催化剂；本发明超薄的多孔纳米结构具有大比表面积，同时还具有优异的电荷传输能力和大量的活性位点，从而使得制备的二维非晶Pt纳米筛具有极佳的电催化应用前景；本发明方法产量高，易操作，有利于对二维非晶贵金属纳米材料进一步科学研究和推广应用。

技术领域

本发明属于二维金属材料制备技术领域，具体为一种二维非晶Pt纳米筛的制备方法。

背景技术

近年来，二维纳米材料因其具有量子效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应，呈现出许多独特的物理化学性质，引起研究者们的广泛关注。其中，贵金属纳米材料由于其表面等离子体效应、量子效应和生物相容性，使其在催化、电化学、新能源、医药和光学等领域都表现出潜在的应用价值。然而，贵金属的稀缺性与其昂贵的价格极大地阻碍了它们的广泛应用。贵金属纳米材料的性能与其形貌尺寸关系密切，因此，尺寸和形貌可控合成贵金属纳米材料及其性能研究是目前纳米材料领域的研究热点。对于以金属为代表的非层状材料，金属键的无方向性使得金属原子在空间呈三维紧密堆积，缺乏二维各向异性生长的本征驱动力。因此，二维金属纳米材料的高效、可控制备当前仍是一个颇具挑战性的课题。

其中，二维非晶金属纳米片由于其长程旋转和平移的不对称性与原子排列的无序性，拥有了独特的性质。例如，二维非晶材料表面大量的随机取向键，使其具有丰富的缺陷和配位不饱和位点，从而具有比晶体材料更好的催化性能。另外，通过在二维金属材料中制造纳米尺寸孔洞的方法，可以有效提升材料的比表面积与活性位点的数量，使材料具有很好的传质效应，从而展现出极佳的电催化性能。然而，由于金属键的强各向同性，传统方法合成的贵金属纳米材料通常是结晶的。因此，元素组成、材料尺寸和形貌可以精确控制的二维非晶贵金属纳米材料的合成仍然是一个巨大的挑战。

发明内容

本发明克服现有技术存在的不足，成功制备出一种二维非晶Pt纳米筛，解决传统方法合成的贵金属纳米材料元素组成、尺寸和形貌的缺陷，目的是提高二维非晶金属纳米片的电催化剂的性能。

本发明是通过如下技术方案实现的。

一种二维非晶Pt纳米筛的制备方法，具体包括以下步骤：

a）将Pt(acac)₂、Co(acac)₃与NaBr加入到乙醇溶液中，室温下搅拌至充分混合溶解；

b）将混合溶液干燥，得到浅黄色固体产物；

c）将所述浅黄色固体产物研磨至粉末状，在管式炉中进行加热退火；

d）将热处理后的产物清洗后干燥，得到产物表示为Pt/Co NSs；

e）将Pt/Co NSs置入浓硝酸中浸泡腐蚀后，清洗并干燥，得到a-Pt NMs。

优选的，所述步骤a所用的乙醇溶液中，无水乙醇与超纯水的体积比为6:1。

优选的，Pt(acac)₂、Co(acac)₃与NaBr的摩尔量x/y/z比为1:0.01-1:1-100。

优选的，所述步骤a的搅拌混合时间为8-12 h。

优选的，所述步骤b是将混合溶液放入烘箱进行干燥，所述的烘箱温度为40-80℃。

优选的，所述步骤c 中研磨时间为0.5-1 h。