鬼佬大哥大
  • / 9
  • 下載費用:30 金幣  

一種液相紫外輻照制備介孔鉑的方法.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510172951.1

申請日:

2015.04.14

公開號:

CN105268987A

公開日:

2016.01.27

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):B22F 9/24申請日:20150414|||公開
IPC分類號: B22F9/24 主分類號: B22F9/24
申請人: 華東理工大學; 南京勵思儀電子科技有限公司
發明人: 孔星; 曹紅亮; 陳新; 李唱; 魏非非
地址: 200237上海市徐匯區梅隴路130號
優先權:
專利代理機構: 代理人:
PDF完整版下載: PDF下載
法律狀態
申請(專利)號:

CN201510172951.1

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2018.05.18|||2016.02.24|||2016.01.27

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明公開了一種通過紫外光輻射制備介孔鉑的方法。包括以下步驟:(1)在燒杯里配制一定濃度的四氯鉑酸鉀(K2PtCl4)溶液;(2)在燒杯里配制一定濃度的聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯三嵌段共聚物(F127)和四氯鉑酸鉀(K2PtCl4)的混合溶液;(3)將上述溶液分別轉移至石英管,保鮮膜密封并置于距離紫外燈一定距離處進行紫外輻射一定時間;(4)反應結束后,對產物進行離心、洗滌、干燥。該方法制備過程簡單,無需額外還原劑,可以不添加任何模板劑獲得介孔結構的鉑,產物純凈。

權利要求書

1.一種通過紫外輻射制備介孔鉑的方法。2.以上權利要求1所述的制備方法,包括如下步驟:(1)在燒杯里配制一定濃度的四氯鉑酸鉀(K2PtCl4)或氯鉑酸(H2PtCl6)的溶液;(2)在燒杯里配制一定濃度的聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯三嵌段共聚物表面活性劑(F127)和四氯鉑酸鉀(K2PtCl4)或氯鉑酸(H2PtCl6)的混合溶液;(3)將上述溶液分別轉移至石英管,保鮮膜密封并置于距離紫外燈一定距離處進行紫外輻射一定時間;(4)反應結束后,對產物進行離心、洗滌、干燥。3.根據權利要求1所述的制備方法,其特征在于步驟(1)所述的四氯鉑酸鉀(K2PtCl4)或氯鉑酸(H2PtCl6)濃度為1-20mM。4.根據權利要求1所述的制備方法,其特征在于步驟(2)所述的聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯三嵌段共聚物(F127)的平均分子量為12600。5.根據權利要求1所述的制備方法,其特征在于步驟(2)所述的聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯三嵌段共聚物(F127)和四氯鉑酸鉀(K2PtCl4)或氯鉑酸(H2PtCl6)的濃度分別為0.05-1mM和1-20mM。6.根據權利要求1所述的制備方法,其特征在于步驟(3)所述的紫外燈為高壓汞燈,波長365nm,功率300W。7.根據權利要求1所述的制備方法,其特征在于步驟(3)所述的距離紫外燈的距離為3-10cm,輻射時間為2-20小時。8.根據權利要求1所述的制備方法,其特征在于利用紫外輻射引發還原反應,不需另外添加還原劑。9.根據權利要求1所述的制備方法,其特征在于制備出的介孔鉑含有鉑金屬納米顆粒,粒徑大約3到5納米,這些顆粒間有均勻孔隙/孔洞。10.根據權利要求1所述的制備方法,其特征在于制備出的介孔鉑具有均勻孔洞,孔洞尺寸為2-3納米。

說明書

一種液相紫外輻照制備介孔鉑的方法

技術領域

本發明涉及一種制備介孔鉑的簡單方法,具體涉及利用紫外光輻射在液相中制備介孔鉑的方法。

背景技術

鉑具有優異的電催化性能以及高的穩定性,在燃料電池、有機催化反應、葡萄糖無酶傳感器以及CO氣體傳感器等方面有著廣闊的應用前景,然而高成本和有限的儲量限制了其應用,提高催化活性以降低其用量是很好的解決辦法。其中將鉑的尺寸降低到納米尺度以增加其比表面積是最重要的解決方案之一。研究表明,鉑的催化性能取決于其尺寸和形貌。目前為止,多種結構的納米鉑已被合成出來,如球形結構、立方結構、籠狀結構等。此外,將鉑制備成具有均勻納米孔洞的介孔材料,使其具有高孔隙率,低密度,高比表面積,能夠大量傳輸反應分子、提供多活性位點,從而極大提高催化性能,受到人們的廣泛關注。

介孔鉑的制備方法主要分為兩類:硬模板法和軟模板法。硬模板法主要使用帶有多孔結構的材料如介孔二氧化硅作為模板,通過在孔內填充鉑的前驅物,再經過進一步還原,最后用酸或堿去除模板從而得到介空鉑。如Shin,H.J等以介孔硅分子篩MCM-48為硬模板,通過浸漬的方法填充鉑源硝酸四氨合鉑Pt(NH3)4(NO3)2,干燥后置于U型管式加熱器中,在加熱條件下通入氫氣還原,得到了Pt/MCM-48復合物,最后使用氫氟酸除掉MCM-48,得到最終產物網狀介孔鉑(Shin,H.J.,etal.,J.Am.Chem.Soc.,2001,123,1246)。又如Wang,H.J等以介孔硅分子篩KIT-6和SBA-15為硬模板,四氯鉑酸鉀為鉑源,用抗壞血酸還原12小時,得到介孔鉑/二氧化硅復合物,最后用氫氟酸除去硬模板得到介孔鉑顆粒(Wang,H.J.,etal.,J.Am.Chem.Soc.,2011,133,14526)。硬模板法雖然取得巨大成功,但步驟十分繁瑣、耗時,并且還會使用強酸,對環境及操作人員都有害。另外還有模板較難獲得,硬模板成本較高等局限性。這都不利于硬模板法的產業化。

軟模板法是使用包括兩親性分子自主裝形成的有序結構,如膠束、液晶等,讓鉑前驅物在其表面成核生長,最后去除模板得到介孔鉑。如Wang,H.J等以四氯鉑酸鉀為鉑源,在低濃度的表面活性劑(F127或Brij58)溶液中,通過電化學沉積得到介孔薄膜(Wang,H.J.,etal.,Chem.Mater.,2012,24,1591);YusukeYamauchi等將包含有水、氯鉑酸、嵌段共聚物、四氫呋喃的混合前驅體溶液旋涂至氧化銦錫(ITO)基底上,然后蒸發掉四氫呋喃得到液晶膜,最后通過電化學沉積得到介孔鉑(YusukeYamauchi,etal.,Angew.Chem.Int.Ed.,2008,47,5371)。由以上例子可以看到,軟模板法通常會結合溶劑揮發誘導自組裝、電化學沉積法,從而使制備方法變得復雜,最重要的是軟模板可能會吸附在樣品表面,難以去除,然而在一些應用中,表面是非常重要的,比如催化應用,清潔的表面有利于暴露更多的活性位點,因此,為了得到清潔的表面,常需要將樣品置于含有氧氣的氣氛中進行高溫煅燒除去有機物,這不僅使制備過程更加復雜,而且可能會破壞樣品的尺寸和形貌,降低納米顆粒的催化活性。

無論是軟模板還是硬模板法,最終需要移除模板,因此探索一種簡單、快速和綠色的制備介孔鉑的方法無疑具有重大意義。在制備納米材料方法中,利用紫外光還原制備納米材料可以不需利用模板,并且還具有諸多的優點:(1)不使用外加還原劑,這就避免使用有毒的還原劑,比較綠色環保;(2)常溫常壓下即可進行;(3)操作簡單安全,實驗周期短。在利用紫外光還原制備納米材料方面,有WeifengSi等(WeifengSi,et.al.,NanoResearch2013,6,720)利用光還原法合成Pt納米樹枝狀結構,國內專利CN103920435A公開了一種基于紫外輻照制備多孔三聚氰胺戊二醛聚合物微球的方法,以波長為255nm的紫外輻射源輻照戊二醛、無水乙醇和三聚氰胺的混合溶液30-60min,再經過離心、洗滌和干燥即可得到產物。但到目前為止,通過液相紫外輻照制備具有均勻孔洞的介孔鉑的方法尚未見諸于專利和文獻。

發明內容

本發明的目的旨在提供一種簡便的方法制備介孔鉑,具體涉及到在液相中利用紫外光輻射制備介孔鉑的方法。該方法制備過程簡單,另外,本發明方法可以不添加任何模板合成介孔鉑,免去了模板法合成需要移除模板劑的過程。

為實現上述目的,紫外光輻射制備介孔鉑的具體步驟如下:

(1)在燒杯里配制一定濃度四氯鉑酸鉀(K2PtCl4)或氯鉑酸(H2PtCl6)的溶液;

(2)在燒杯里配制一定濃度的聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯三嵌段共聚物和四氯鉑酸鉀(K2PtCl4)或氯鉑酸(H2PtCl6)的混合溶液;

(3)將步驟1溶液轉移至石英管,保鮮膜密封并置于距離紫外燈一定距離處進行紫外輻射一定時間;

(4)將步驟2配制的溶液按比例混合轉移至石英管,保鮮膜密封并置于距離紫外燈一定距離處進行紫外輻射一定時間;

(5)反應結束后,對產物進行離心、洗滌、干燥。

上述步驟(1)所述的四氯鉑酸鉀(K2PtCl4)或氯鉑酸(H2PtCl6)的濃度分別為1-20mM。

上述步驟(2)所述的聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯三嵌段共聚物的平均分子量為12600。

上述步驟(2)所述的聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯三嵌段共聚物和四氯鉑酸鉀(K2PtCl4)或氯鉑酸(H2PtCl6)的濃度分別為0.05-1mM和1-20mM。

上述步驟(3)和(4)所述的紫外燈為高壓汞燈,波長365nm,功率300W。

上述步驟(3)和(4)所述的距離紫外燈的距離為2-10cm,輻射時間為2-20小時。

附圖說明

圖1和圖2為按本專利實施例1所述方法制備得到的介孔鉑的透射電鏡(TEM)圖片和電子衍射圖片。

圖3和圖4為按本專利實施例2所述方法制備得到的介孔鉑的透射電鏡(TEM)圖片和電子衍射圖片。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明作進一步說明。

實施例1

(1)5ml的15mM氯鉑酸(H2PtCl6)溶液加入15ml超純水稀釋,氯鉑酸(H2PtCl6)濃度為3.75mM;

(2)將上述溶液轉移至石英管中,用保鮮膜密封,并放置于距離紫外燈(波長365nm,功率300W)6cm處,打開電源,開始進行紫外輻射,12小時后,關閉電源,停止反應;

(3)對所得產物進行離心,分別用水和乙醇清洗,最后放于50度真空烘箱中干燥6個小時,即可得到介孔鉑。圖1為該實施制備的介孔鉑的TEM圖,鉑金屬納米顆粒粒徑大約3到5納米,這些顆粒間有均勻孔隙,孔徑約2到3納米。圖2為該實施制備的介孔鉑的電子衍射圖片。

實施例2

(1)用電子天平稱取0.05g的聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯三嵌段共聚物于燒杯中,加入15ml超純水,超聲處理,使聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯三嵌段共聚物溶解完全,然后加入5ml的15mM氯鉑酸(H2PtCl6)溶液,超聲處理,使溶液混合均勻,最后聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯三嵌段共聚物和氯鉑酸(H2PtCl6)濃度分別為0.1985mM和3.75mM;

(2)將上述溶液轉移至石英管中,用保鮮膜密封,并放置于距離紫外燈(波長365nm,功率300W)6cm處,打開電源,開始進行紫外輻射,9個小時后,關閉電源,停止反應;

(3)對所得產物進行離心,分別用水和乙醇清洗,最后放于50度真空烘箱中干燥6個小時,即可得到介孔鉑。圖3為該實施制備的介孔鉑的TEM圖,鉑金屬納米顆粒粒徑大約3到5納米,這些顆粒間有均勻孔隙,孔徑約2到3納米。圖4為該實施制備的介孔鉑的電子衍射圖片。

關 鍵 詞:
一種 紫外 輻照 制備 介孔鉑 方法
  專利查詢網所有資源均是用戶自行上傳分享,僅供網友學習交流,未經上傳用戶書面授權,請勿作他用。
關于本文
本文標題:一種液相紫外輻照制備介孔鉑的方法.pdf
鏈接地址:http://www.wwszu.club/p-6405509.html
關于我們 - 網站聲明 - 網站地圖 - 資源地圖 - 友情鏈接 - 網站客服客服 - 聯系我們

[email protected] 2017-2018 zhuanlichaxun.net網站版權所有
經營許可證編號:粵ICP備17046363號-1 
 


收起
展開
鬼佬大哥大