[发明专利]一种铂-非贵金属合金纳米线及其水相合成方法和应用

权利要求书

1.一种铂-非贵金属合金纳米线的水相合成方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）制备铂-非贵金属的前驱体溶液

按氯铂酸与配体的摩尔质量之比为 1：（1~12）的比例，将氯铂酸、非贵金属盐和配体加入水中，使反应体系中氯铂酸和非贵金属盐的浓度为1×10^-5 mol/L ~2×10^-3mol/L，且采用pH调节剂调节反应体系的pH值为8~12；然后在温度为25~80℃下静置4~72h，制得铂-非贵金属的前驱体溶液，所述配体为能够与氯铂酸根发生配位作用使铂盐和非贵金属盐共还原，形成线性结构的化合物，所述非贵金属盐为氯化镍、氯化钴、氯化铁、氯化铅、氯化铟和氯化镉；所述配体为亚硫酸盐、亚硫酸氢盐或硫代硫酸盐；

（2）制备超细铂-非贵金属合金纳米线

配制铂-非贵金属的前驱体浓度为1×10^-6 mol/L ~1×10^-4mol/L 的水溶液，然后向水溶液中加入表面活性剂和还原剂，使铂的前驱体、表面活性剂和还原剂的摩尔比依次为1：（50~1000）：（5000~100000），然后在温度为160~220℃下静置水热反应6~24h，离心、洗涤，制得超细铂-非贵金属合金纳米线。

2.根据权利要求1所述的铂-非贵金属合金纳米线的水相合成方法，其特征在于，所述pH调节剂为氢氧化钠/钾、碳酸钠/钾、碳酸氢钠/钾、磷酸氢二钠/钾或氨水。

3.根据权利要求1所述的铂-非贵金属合金纳米线的水相合成方法，其特征在于，所述表面活性剂为非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂或阳离子表面活性剂。

4.根据权利要求3所述的铂-非贵金属合金纳米线的水相合成方法，其特征在于，所述表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮、聚氧乙烯−聚氧丙烯−聚氧乙烯三嵌段共聚物P123、十二烷基磺酸钠或十六烷基三甲基溴化铵。

5.根据权利要求1所述的铂-非贵金属合金纳米线的水相合成方法，其特征在于，所述的还原剂为甲酸、甲醛、草酸或乙二醇。

6.采用权利要求1~5中任意一项所述的水相合成方法制得的铂-非贵金属合金纳米线，其特征在于，所述铂-非贵金属合金纳米线的直径小于5nm，平均长度为50~200nm。

7.权利要求6所述的铂-非贵金属合金纳米线在电解水制氢中的应用，其特征在于，电解水制氢的具体操作为：

将铂-非贵金属合金纳米线均匀负载在石墨碳上，分散在水、异丙醇和5%萘酚溶液按体积比为4：1：0.02配制的溶液中，形成铂浓度为0.1mg/mL的悬浮液，将30μL悬浮液滴在玻碳电极上，待干燥后，置于1mol/L氮饱和的氢氧化钾溶液中进行电化学测试。