[发明专利]一种阵列结构的金属纳米框及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种阵列结构的金属纳米框，其特征在于：包括金纳米双锥（1）和外层框体（2），所述外层框体（2）包括银原子和金原子，所述外层框体（2）上均匀分布阵列结构（3）；所述外层框体（2）包括尖部一（21）、尖部二（22）和连接杆（23），所述尖部一（21）、尖部二（22）均为正五棱锥并且关于连接杆（23）对称设置，所述连接杆（23）分别与尖部一（21）、尖部二（22）相连。

2.根据权利要求1所述的一种阵列结构的金属纳米框，其特征在于：所述阵列结构（3）为钯阵列或铂阵列。

3.根据权利要求1所述的一种阵列结构的金属纳米框，其特征在于：所述阵列结构（3）的单个长度为2~5 nm。

4.根据权利要求1所述的一种阵列结构的金属纳米框，其特征在于：所述连接杆（23）的宽度为2~6nm。

5.根据权利要求1~4任一所述的一种阵列结构的金属纳米框的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，将金属纳米框溶液加入到氯化十六烷基吡啶溶液中，再加入氯钯酸溶液或氯铂酸溶液，以及抗坏血酸溶液；

步骤二，将步骤一所得溶液摇匀，在30~90℃烘箱中反应，得到阵列结构（3）的金属纳米框；

所述金属纳米框溶液的制备方法包括以下步骤：

（1）向10 mL、0.08 mol/L十六烷基三甲基氯化铵溶液中加入1 mL金纳米双锥（ 1） 溶液，再向其中加入125 μL、0.1 mol/L的抗坏血酸溶液和250 μL、0.01 mol/L的AgNO₃溶液，将混合溶液摇匀，放到60 ℃烘箱中，反应5 h，得到银纳米棒；

（2）将步骤（1）所得银纳米棒在5000 rpm下离心10 min，然后分散在4 mL、0.05 mol/L的十六烷基三甲基溴化铵溶液中，向其中分别加入1 mL、0.1 mol/L的抗坏血酸溶液和1mL、0.2 mol/L的NaOH溶液，室温下，按照20 μL/min的速率缓慢滴加1.6 mL、0.1 mmol/L氯钯酸反应溶液，反应2 h；

（3）将步骤（2）所得样品在6000 rpm下离心10 min，再分散到3 mL、0.005 mol/L十六烷基三甲基溴化铵溶液中，分别向其中加入2 mL、5 mol/L双氧水溶液和0.1 mL、14 mol/L氨水溶液，室温下反应12 h，得到金属纳米框；

（4）将步骤（3）所制得的金属纳米框分散到水中，得到金属纳米框溶液。

6.根据权利要求5所述的一种阵列结构的金属纳米框的制备方法，其特征在于：所述步骤一中，氯化十六烷基吡啶的浓度为1~20 mmol/L。

7.根据权利要求5所述的一种阵列结构的金属纳米框的制备方法，其特征在于：所述步骤一中，氯钯酸的浓度为1 ~5 mmol/L，抗坏血酸的浓度为10~30 mmol/L。

8.根据权利要求5所述的一种阵列结构的金属纳米框的制备方法，其特征在于：所述步骤二中，反应时间为0.5~17h。

9.根据权利要求1~4任一所述的一种阵列结构的金属纳米框在光电催化中的应用。