[发明专利]一种五重孪晶铂纳米棒及其制备方法

说明书

本发明属于纳米催化材料领域，公开了一种五重孪晶铂纳米棒及其制备方法，是以乙酰丙酮铂为前驱体、十六烷基三甲基氯化铵为形貌导向剂、葡萄糖为还原剂、油胺为溶剂，通过一锅法反应，合成出尺寸和形貌均一的五重孪晶铂纳米棒。本发明的制备方法工艺简单、成本低、所得产物产率高且重复性好。

技术领域

本发明属于纳米催化材料领域，具体涉及一种五重孪晶铂纳米棒的制备方法。

背景技术

由于传统化石燃料的过度消耗，大气污染程度也日趋严重，对可持续再生的清洁能源的要求也越来越迫切。其中，直接乙醇燃料电池(DEFC)以能量密度高、环境友好、价廉易得等一系列优点受到了研究人员的广泛关注。但是由于乙醇电氧化过程复杂且中间产物多，使得乙醇能量转换效率低，不利于其商业化。研究人员发现在直接乙醇燃料电池的质子交换膜这样强酸性的环境下只有铂(基)纳米材料才能稳定存在并保持良好的催化活性。除此以外，在催化工程领域应用于燃料电池阳极催化剂的铂(基)纳米材料的性能不仅与材料本身的尺寸、组分和形貌等因素有关，还与其所属的维度存在着密切的联系。在不同维度的铂(基)纳米结构中，一维铂(基)纳米材料不仅具有独特的各向异性、较高的原子利用效率、快速的电荷转移以及良好的抗溶解、聚集和奥斯特瓦尔德成熟等结构优势，而且其自身可作为模板剂用作合成其他具有一维结构的材料应用在不同的反应体系中来提升催化性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种五重孪晶铂纳米棒及其制备方法。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种五重孪晶铂纳米棒的制备方法，其特点在于，包括如下步骤：

步骤1、在油胺溶液中加入葡萄糖和十六烷基三甲基氯化铵，搅拌均匀；

步骤2、向步骤1所得溶液中加入乙酰丙酮铂，并超声搅拌至溶解，获得前驱体溶液；

步骤3、将步骤2所得前驱体溶液在120～250℃下反应4～14小时；

步骤4、反应结束后，冷却至室温，然后对所得产物进行离心洗涤，即获得五重孪晶铂纳米棒。

进一步地，步骤1与步骤2中，油胺溶液、葡萄糖、十六烷基三甲基氯化铵与乙酰丙酮铂的用量比为3～15mL：30～200mg：2～60mg：5～15mg。

进一步地，步骤4中，所述洗涤是以环己烷与乙醇的混合液进行洗涤、洗涤次数为3～5次，所述离心的转速为8000～14000rpm。

本发明原理为：以乙酰丙酮铂为前驱体、十六烷基三甲基氯化铵为形貌导向剂、葡萄糖为还原剂、油胺为溶剂，通过一锅法(one-pot)反应，合成出尺寸和形貌均一的五重孪晶铂纳米棒。

本发明的有益效果体现在：

1、本发明采用一锅法制备出了五重孪晶铂纳米棒，该制备方法工艺简单、成本低、产率高且重复性好；

2、本发明制备的产物呈现均一分散的一维五重孪晶结构，且尺寸一致；

3、本发明制备的一维五重孪晶结构可用作模板合成其他具有一维结构的合金纳米材料。

附图说明

图1为实施例1所得五重孪晶铂纳米棒的LaB₆透射电子显微镜图(TEM)，其中(a)、(b)对应不同的放大倍数。

图2为实施例1所得五重孪晶铂纳米棒的粒径统计图。

图3为实施例1所得五重孪晶铂纳米棒的场发射透射电子显微镜图(HRTEM)，其中(a)、(b)对应不同的位置。

图4为实施例1所得五重孪晶铂纳米棒的选区电子衍射图(SAED)。

具体实施方式