[发明专利]制备负载在载体上的中空金属纳米粒子的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备负载在载体上的中空金属纳米粒子的方法。该申请要求2012年12月27日在KIPO提交的韩国专利申请No.10-2012-0155420的优先权，该申请的全部内容通过引用并入本申请。

背景技术

纳米粒子是具有纳米级粒子尺寸的粒子，并且由于电子转移所需的能量根据物质尺寸而变化的量子限制效应和大的比表面积，所以纳米粒子表现出与大块状态的物质完全不同的光学、电学和磁性特征。因此，由于这些性能，人们的关注集中在在催化剂、电磁学、光学、医药等领域中的应用。纳米粒子可能为介于大块与分子之间的中间状态，因而考虑两个方向的手段，也就是，“自上而下”的手段与“自下而上”的手段，合成纳米粒子是可能的。

合成金属纳米粒子的方法的例子包括使用γ射线的方法和电化学方法等。然而，相关领域的方法的问题在于，难以合成具有均匀尺寸与形状的纳米粒子，或者有机溶剂的使用导致环境污染、成本高等。由于这些不同原因，难以经济性地大规模生产高质量的纳米粒子。

同时，为了制备相关领域的中空金属纳米粒子，中空金属纳米粒子如下制备，通过合成具有低还原电位的粒子例如Ag、Cu、Co和Ni，通过电位差取代方法用比低还原电位的粒子具有更高的还原电位的金属例如Pt、Pd或Au，取代所述粒子例如Ag、Cu、Co或Ni等的表面，并且在表面取代后通过酸处理熔融留在所述粒子内部的Ag、Cu、Co、Ni等。此时，在该工艺中存在一个问题，即需要用酸进行后处理。由于电位差取代方法为自然反应，有若干因素可以控制，因此难以制备均匀的粒子。因此，需要比现有技术的方法更简单的制备均匀中空金属纳米粒子的方法。

现有技术文献

韩国专利申请特许公开No.10-2005-0098818。

发明内容

技术问题

本申请的一个目的是提供一种负载在载体上、具有均匀尺寸的高质量中空金属纳米粒子的制备方法，并且可以便于在没有环境污染的情况下以相对较便宜的成本大规模生产。

技术方案

本申请的一个示例性实施方案提供一种制备负载在载体上的中空金属纳米粒子的方法，该方法包括：通过向溶剂中加入第一金属盐、第二金属盐和表面活性剂来形成溶液；通过向所述溶液中加入还原剂来形成中空金属纳米粒子；以及将所述中空金属纳米粒子负载在载体上，其中，所述溶液的形成包括通过表面活性剂形成胶束，以及用第一金属盐和第二金属盐包围所述胶束的外面，并且所述中空金属纳米粒子的形成包括将所述胶束区形成为中空形式。

另外，本申请的一个示例性实施方案提供一种制备负载在载体上的中空金属纳米粒子的方法，该方法包括：通过向溶剂中加入载体、第一金属盐、第二金属盐和表面活性剂形成组合物；以及通过向所述组合物中加入还原剂来形成负载在载体上的中空金属纳米粒子，其中，所述溶液的形成包括通过表面活性剂形成胶束，以及用第一金属盐和第二金属盐包围所述胶束的外面，并且所述中空金属纳米粒子包括由胶束区形成的中空形式。

有益效果

本申请的优势在于，提供具有多个纳米的均匀尺寸的中空金属纳米粒子，并且因为可以在载体上直接制备中空金属纳米粒子，因此载体和中空金属纳米粒子之间的粘合力或键合力优异，而可以用于各个领域。

附图说明

图1示出根据实施例1制得的负载在载体上的中空金属纳米粒子的模型，其中，在中空金属纳米粒子之间包含表面活性剂；

图2示出根据实施例1制得的负载在载体上的中空金属纳米粒子的模型，其中，去除了中空金属纳米粒子之间的表面活性剂；

图3示出根据实施例2制得的负载在载体上的中空金属纳米粒子的模型，其中，在中空金属纳米粒子之间包含表面活性剂；

图4示出根据实施例2制得的负载在载体上的中空金属纳米粒子的模型，其中，去除了中空金属纳米粒子之间的表面活性剂；

图5示出负载根据实施例1至4制得的中空金属纳米粒子的载体的横截面；

图6示出了负载在载体上的普通纳米粒子在载体上聚集；

图7示出了根据实施例1制得的负载在载体上的中空金属纳米粒子的透射电镜(TEM)图像；

图8示出了根据实施例1制得的负载在载体上的中空金属纳米粒子的透射电镜(TEM)图像；

图9示出了根据实施例3制得的负载在载体上的中空金属纳米粒子的透射电镜(TEM)图像；

图10示出了根据实施例4制得的负载在载体上的中空金属纳米粒子的透射电镜(TEM)图像；