[发明专利]一种八足形Pt-Cu合金纳米材料及其合成方法和应用

摘要

本发明属于纳米材料的制备技术及催化领域，具体公开了一种八足形Pt‑Cu合金纳米材料及其合成方法。该方法以氯铂酸和氯化铜为前驱体，三缩四乙二醇作为溶剂和还原剂，聚乙烯吡咯烷酮作为稳定剂，碘化钾为形貌控制剂，微波辅助法合成了八足形Pt‑Cu合金纳米材料。本发明合成方法快速简单，能效高，污染少，得到的八足形Pt‑Cu合金纳米材料形貌单一，大小均匀；并且所制备的八足形Pt‑Cu合金纳米材料具有良好的电催化活性，可以应用到生物传感、光传导和电化学等领域。

主权项

1.一种八足形Pt‑Cu合金纳米材料，其特征在于，所述八足形Pt‑Cu合金纳米材料呈凹面立方体结构，所述凹面立方体结构相邻顶点的平均距离为25～65nm。

2.一种权利要求1所述八足形Pt‑Cu合金纳米材料的合成方法，其特征在于，包括如下步骤：

A、将Pt前驱体、Cu前驱体、表面保护剂、无机盐添加剂分别溶于同一种溶剂中，配置成各自的备用液；

B、室温下，分别取一定量A中配置的备用液置于同一反应容器中，并加入一定量A中的溶剂调整总体积，常温下搅拌均匀，得到均一透亮的橙黄色溶液；

C、将B中得到的橙黄色溶液置于微波炉中辐照反应一定时间，反应结束后，将反应容器移出微波炉，自然冷却至室温，得到墨绿色胶体溶液；然后向得到的墨绿色胶体溶液中加入丙酮，振摇均匀后沉降、离心、分离出沉淀物；最后用无水乙醇洗涤沉淀物后，得所述八足形Pt‑Cu合金纳米材料。

3.如权利要求2所述的合成方法，其特征在于，步骤A中，所述Pt前驱体为六水合氯铂酸，Cu前驱体为二水合氯化铜。

4.如权利要求2所述的合成方法，其特征在于，步骤A中，所述表面保护剂为聚乙烯吡咯烷酮PVP‑K30。

5.如权利要求2所述的合成方法，其特征在于，步骤A中，所述无机盐添加剂为碘化钾。

6.如权利要求2所述的合成方法，其特征在于，步骤A中，所述溶剂为三缩四乙二醇。

7.如权利要求6所述的合成方法，其特征在于，步骤B中，所述橙黄色溶液中氯铂酸和氯化铜的浓度分别为1mmol·L^‑1和0.5mmol·L^‑1，H₂PtCl₆:CuCl₂:KI:PVP‑K30的摩尔比为2:1:(70～100):(100～200)。

8.如权利要求2所述的合成方法，其特征在于，步骤C中，所述微波炉的功率为900W，微波辐照反应的时间约为140～160s。

9.一种权利要求2‑8任一项所述合成方法所合成得到的八足形Pt‑Cu合金纳米材料。

10.一种权利要求9所述八足形Pt‑Cu合金纳米材料的应用，其特征在于，所述Pt‑Cu合金纳米材料作为电催化剂在生物传感、光传导和/或电化学中的应用。