[发明专利]一种不对称的金-银-铂-银多层复合材料及其合成方法

说明书

本发明公开了一种不对称的金‑银‑铂‑银多层复合材料及其合成方法，首先利用种子生长法制备金纳米棒，然后将金纳米棒作为种子添加相应量的CTAC，硝酸银，抗坏血酸，使其混合均匀，水浴加热60℃，即在金纳米棒的外围生长一层薄薄的银；再添加相应量的四氯铂酸钾，水浴加热60℃，使得金‑银双金属两端生长出铂；最后再添加对应量的硝酸银，使得最终的银不对称生长。本发明所合成的不对称的金‑银‑铂‑银多层复合材料在结构上具有很高的均匀性，而且成本低，容易实现。

技术领域

本发明涉及金属纳米材料的合成领域，尤其涉及不对称的金-银-铂-银多层复合材料及其合成方法。

背景技术

对于贵金属纳米颗粒领域的研究在近些年已经深入研究人员的视野，其中对于金纳米棒的研究尤为突出。由于金纳米棒具有非常丰富的化学以及物理性质，所以选用金纳米棒为新的种子来合成双金属以及多金属复合材料也成为研究的热门。由于双金属以及多金属不仅具有金纳米棒的优良性能，同时还具有第二种以及多种金属的优良性能，所以双金属以及多金属复合材料的应用也越来越广泛，像金-铂，金-钯这类双金属复合材料能够大大增强原始金纳米棒的催化性能，金-银这类双金属复合材料则具有优良的表面拉曼增强效应。

在研究表面拉曼增强效应时，发现不仅金-银双金属具有比金纳米棒更优的效果，而且不对称的多金属复合材料相比于对称的多金属复合材料显示出更强的性能。但是现阶段合成不对称多金属复合材料的方法较为繁琐，反应温度在80℃左右，铂的生长至少需要八个小时，温度不易控制，反应时间久，同时合成的多金属复合材料不均匀。

发明内容

本发明的目的在于提供一种不对称的金-银-铂-银多层复合材料及其合成方法，反应条件为水浴加热，水浴温度为60℃，反应条件易控制；所需反应物的量少，成本低，且不会造成资源浪费；能够高效合成均匀的具有不对称结构的金-银-铂-银多层复合材料。

本发明提供了一种不对称的金-银-铂-银多层复合材料的合成方法，包括以下步骤：

步骤S1：利用种子生长法制备金纳米棒：

S10：将10mL 0.1M的CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)与0.25mL 10mM的HAuCl₄混合于瓶中，用冰水混合物与一定量的NaBH₄混合，配成0.01M溶液，并加入0.6mL于瓶中搅拌，获得种子溶液；

S11：将2.5mL 0.1M的CTAB与0.037g NaOL在50℃下溶解于21.25mL水中；溶解后将溶液降温至30℃，之后加入0.9mL 4m的AgNO₃溶液，恒温静置，之后加入0.25mL 10mM的HAuCl₄(四氯金酸)，搅拌，获得生长溶液；

S12：调节生长溶液pH值，依次加入75μL 64mM AA、40μL种子溶液并搅拌，恒温静置；

S13：对生长之后的溶液离心，去除清液，获得的金纳米棒分散于1-2mM CTAB中；

步骤S2：取S13中分散在CTAB中的金纳米棒0.1mL于瓶中，依次添加3.4mL 30mM的CTAC(十六烷基三甲基氯化铵)，0.04mL 4mM硝酸银溶液，0.05mL 4mM抗坏血酸溶液，搅拌，使其混合均匀，再置于60℃的水浴中加热30分钟；

步骤S3：向步骤S2所得溶液中添加0.04mL 2mL四氯铂酸钾溶液，搅拌，使其混合均匀，再置于60℃的水浴中加热20分钟；

步骤S4：向步骤S3所得溶液中加入0.2mL4mM硝酸银溶液，置于60℃的水浴中加热40分钟；

步骤S5：取步骤S4得到的产物，离心，去除上层清液，获得不对称结构的金-银-铂-银多层复合材料。

优选的，S11中，恒温静置温度为30℃，静置时间为15分钟。