[发明专利]一种高催化性能多面体状金-钯合金纳米材料的制备方法

说明书

本发明涉及一种湿化学还原法合成多面体状的金钯合金纳米材料的方法，属于无机化学和材料合成技术领域。首先将氯金酸溶于超纯水，向溶液中依次加入乙酸铜溶液、十八烷基三甲基氯化铵溶液、氯钯酸溶液；混合均匀后，迅速加入新鲜制备的抗坏血酸溶液，并置于15℃恒温箱中反应12小时获得多面体状的金‑钯合金纳米材料。本发明所制备的多面体状的金‑钯合金纳米材料尺寸均一，其结构由多面体的纳米颗粒组成。本方法的优点在于操作简单，成本低，制备过程中不使用有毒试剂，对环境友好。

技术领域

本发明涉及一种高催化性能多面体状结构的金-钯合金纳米材料的制备方法。

背景技术

金-钯合金是一种新型的纳米合金材料，同时具有高的催化性能、良好的多面体形貌和强的化学稳定性，广泛应用于气敏、电化学、太阳能电池、传感器等领域。在过去几十年，关于金-钯合金合成的报道有很多，包括湿化学还原法、水热法、电化学法等，成功制备了不同结构和形貌的金-钯合金。其中湿化学还原法具有操作简单，成本低，制备的金-钯合金尺寸形貌可控性好等优点，是制备金-钯合金常用的方法。

金-钯合金的性能和其形貌、尺寸、结晶度密切相关，在不同形貌的金-钯合金中，多面体状结构具有大的表面积，电子传输容易，展示出优异的光学、电学和催化特性，引起了大家越来越多的关注与研究。在多面体状的金-钯合金制备过程中，通常会用到有毒试剂，易造成环境污染，无法实现使用无毒无害试剂制备金-钯合金的目的。本发明提供了一种制备多面体状的金-钯合金纳米材料的方法，制备过程中使用无毒试剂，可以简单、低廉、环保的制备多面体状的金-钯合金纳米材料，适合于批量生产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多面体状结构的金-钯合金纳米材料的制备方法。

本发明通过以下实验方案实现：

一种多面体状结构的金-钯合金纳米材料的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

a. 将氯金酸溶解到超纯水中得到3.0 mL氯金酸溶液；

b. 将0.05 mL乙酸铜水溶液，3.0 mL十八烷基三甲基氯化铵的乙二醇溶液和1.0 mL氯钯酸水溶液依次加入到步骤a所得氯金酸水溶液中，搅拌10分钟；

c. 待步骤b中溶液充分混合后，迅速加入0.10 mL新鲜制备的抗坏血酸溶液，轻轻摇动该溶液10分钟；

d. 将步骤c所得混合溶液置于15℃恒温箱中反应12小时；

e. 反应完毕后，得到产物经离心分离，并用超纯水洗涤5次，然后放入真空干燥箱中在60℃干燥15 h得到多面体状金-钯合金纳米材料。

本发明所述的步骤a中的氯金酸溶液的浓度为1.0 mmol·L^-1。

本发明所述的步骤b中乙酸铜水溶液的浓度为1.0 mol L^-1，十八烷基三甲基氯化铵的乙二醇溶液的浓度为0.10 mol·L^-1，氯钯酸的水溶液的浓度1.0 mmol·L^-1。

本发明所述的步骤c中抗坏血酸溶液的浓度为 0.1 mol·L^-1。

本发明操作简单，成本低，在制备过程中不使用有毒试剂，对环境友好。制备的多面体状的金-钯合金纳米材料具有大的表面积，在电化学催化、太阳能电池、传感器等领域具有广泛的应用前景。

附图说明

附图1为本发明多面体状的金-钯合金纳米材料的扫描电子显微镜图（SEM）和表面元素分析图（EDS）。

附图2为本发明多面体状的金-钯合金纳米材料的X射线衍射图（XRD）。

具体实施方式