[发明专利]一种类珊瑚状Pd4

说明书

本发明提供一种类珊瑚状Pd₄Se化合物的制备方法，属于纳米材料合成制备技术领域。该方法以亚硒酸和四氯钯酸钠为反应物质，去离子水为反应溶剂，通过水热法一步合成类珊瑚状的Pd₄Se化合物纳米材料，合成工艺简单、毒性较低、反应条件温和、成本低廉，且合成的Pd₄Se纯度高，适合工业化生产。

技术领域

本发明属于纳米材料合成制备技术领域，具体涉及一种类珊瑚状一硒化四钯(Pd₄Se)化合物的制备方法。

背景技术

钯金属及其化合物作为一类重要的贵金属催化剂，在包括有机交叉偶联反应、析氢反应、氧还原反应、镁-空电池等方向具有优秀的催化性能和广泛的应用。然而，钯在地球上的含量稀少，低至0.0006PPM，且作为催化剂时同样存在于其它贵金属催化剂类似的易失活问题。因此，通过对应化合物的制备与纳米结构设计以提高钯催化剂的催化效率便成为了相关产业持续发展的重中之重。

一硒化四钯(Pd₄Se)是贵金属钯的硫属化合物中一种主要物相，具有良好的导电性和热稳定性。一硒化四钯属于富含钯的物相，其钯元素处于低氧化态，四方晶相结构也与钯单质的面心立方结构类似，因而其催化机制接近贵金属单质催化剂，具有良好的催化性能；一硒化四钯相当于对贵金属钯的轻度硒化，既增强了催化剂的催化稳定性，可有效避免贵金属被氧化失活；且相比钯单质与硫化物，硒化后的催化剂一定程度上削弱了对反应底物与中间体分子的吸附作用，在反应底物与中间体分子的吸附、解吸步骤中取得平衡，有利于催化反应进行。综上所述，以一硒化四钯为代表的钯的硒化物是一种可能用于提高钯催化剂催化效率的具有较高发展潜力的催化功能材料；而纯相的成功制备则有助于深入探究钯硒化物的催化机理。

目前，一硒化四钯的制备方法以配合物热分解法为主。S.Sampath等(Chem.Commun., 2016,52,206)报道了一种一硒化四钯薄膜的制备方法，具体步骤为：将合成得到的有机硒化物癸二硒化物(DDSe)与有机钯源乙酸钯在常温下混合，持续搅拌后，将所得浆料均匀涂覆在基底表面，并在常温下将溶剂自然蒸发，随后在氮气气氛保护下在管式炉中以250℃烧结1小时，得到黑色的一硒化四钯薄膜。该方法所涉及有机硒化物的合成步骤繁琐，制备周期长且所需药品毒性较大，不利于绿色生产；且后续一硒化四钯的合成需要在氮气保护下在管式炉中进行，制备成本较高；Ajai K.Singh等(Dalton Trans,2012,41,1142)报道了一种一硒化四钯纳米颗粒的制备方法，以预制备所得的钯硒共存有机化合物[PdCl2(PhSe-CH2C H2CH2-NH2)]为钯硒共用前驱体，将其与三正辛基膦(TOC)混合，并在280-300℃的条件下热解，得到大部分一硒化四钯块材以及少部分直径约38-43nm的纳米颗粒。该方法热解步骤简洁，但有机前驱体的预制备同样涉及步骤繁琐、毒性大等问题，综合来看不利于快速生产。

综上，目前Pd₄Se化合物的制备均存在制备工艺步骤繁琐、制备周期长、过程毒性较大、制备成本较高，不利于批量制备；除此之外，现有技术制备得到的一硒化四钯化合物均多有由结构不可控的块材组成，目前尚无涉及一种明确的一硒化四钯纳米材料制备方法。

发明内容

针对背景技术所存在的问题，本发明的目的在于提供一种类珊瑚状Pd₄Se化合物的制备方法。该方法以亚硒酸作为硒源，四氯钯酸钠或二氯四氨合钯为钯源，去离子水为反应溶剂，通过水热法一步合成类珊瑚状的Pd₄Se化合物纳米材料，合成工艺简单、毒性较低、反应条件温和、成本低廉，且合成的Pd₄Se纯度高，适合工业化生产。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种类珊瑚状Pd₄Se化合物的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：将氧化石墨烯(GO)分散在去离子水中，并搅拌均匀；