[发明专利]一种用微乳液法制备铂钌钛复合纳米颗粒的方法

说明书

一种用微乳液法制备铂钌钛复合纳米颗粒的方法，具体操作按下列步骤进行：步骤a、在剧烈的机械搅拌下，将十六烷基三甲基溴化铵加入到甲苯中，得到乳白色的悬浊液；步骤b、将H₂PtCl₆前驱体溶液滴加到步骤a悬浊液中，并搅拌过夜，得到橙黄色溶液；步骤c、将过量碱液加入步骤b溶液中，搅拌，然后向上述反应混合物中加入TiCl₃，搅拌，得到淡黄色溶液；步骤d、将RuCl₃溶液加入到步骤c溶液中，搅拌得到黑色微乳液；步骤e、将上述微乳液液离心，获得铂钌钛复合氧化物纳米颗粒；步骤f、将所得铂钌钛复合氧化物纳米颗粒用溶剂洗涤，并离心去除表面活性剂，并干燥过夜，即得到产物；本发明能够增强材料的导电性、电催化性能、及稳定性。

技术领域

本发明属于纳米催化材料领域，特别涉及一种用微乳液法制备铂钌钛复合纳米颗粒的方法。

背景技术

电催化氧化技术具有氧化还原、凝聚、杀菌、吸附和消毒等多种功能，同时也具有设备小，操作简单，又以电子作为反应剂，不添加化学试剂，可避免二次污染，在能源和环境领域具有广阔的应用前景。电催化氧化就是在电场作用下，产生具有强氧化性的羟基自由基等强氧化剂，从而使许多难以降解的有机物分解为CO₂或者其他简单化合物。近年来，随着高电催化活性电极材料的开发成功，电催化氧化技术已经开始应用于特种难生物降解有机废水的处理，具有良好的电催化活性和电化学稳定性，还有电解效率高、电解稳定、无有害物质残留等突出优点。在材料中添加多种铂族贵金属，有电流效率高、导电性能好、电催化性能好、抗氧化性强、工作寿命长、节约能源等特点。

电催化氧化的核心是材料的制备,微乳液法制备纳米粒子的实验装置简单，能耗低，操作容易，又具有粒径分布较窄，粒子间不易聚结，稳定性好等特点，且表面活性剂对纳米微粒表面的包覆改善了纳米材料的界面性质，显著地改善了其电化学性质。微乳液的制备方法在不断的发展和完善中，但还有许多问题需要解决，主要有两个方面：一方面是更深入的研究有关微乳液法制备纳米催化剂的形成机理、反应动力学等一些理论问题和探索微乳液的种类、微结构与颗粒制备的选择性之间的规律；另一方面，由于基本处于实验室研究阶段的微乳液法制备纳米粒子的产量相对较小，急需解决工业生产所遇问题，需要解决有机溶剂重复利用以减小环境污染等问题。采用该研究中的方法制备铂钌钛复合纳米颗粒，能有效提高各项性能，应用于电催化氧化领域，有广阔的前景。

发明内容

为了解决以上技术问题，本发明目的在于提供一种用微乳液法制备铂钌钛复合纳米颗粒的方法，该方法制备铂钌钛复合氧化物纳米颗粒能够增强材料的导电性、电催化性能，及稳定性。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种用微乳液法制备铂钌钛复合纳米颗粒的方法，包括以下步骤：

步骤a、在剧烈的机械搅拌下，将2.0-5.0g十六烷基三甲基溴化铵加入到50.0-250ml甲苯中，得到乳白色的悬浊液；

步骤b、将0.06-0.12g的H₂PtCl₆前驱体溶液滴加到步骤a悬浊液中，并搅拌过夜，得到橙黄色溶液；

步骤c、将过量碱液加入步骤b溶液(橙黄色溶液)中，搅拌，然后向上述反应混合物中加入pH＝4的TiCl₃(0.05-1g)，搅拌，得到淡黄色溶液；

步骤d、将RuCl₃(0.1-0.8g)溶液加入到步骤c溶液中，搅拌得到黑色微乳液；

步骤e、将上述微乳液液离心，获得铂钌钛复合氧化物纳米颗粒；

步骤f、将所得铂钌钛复合氧化物纳米颗粒用溶剂洗涤，并离心3-5次去除表面活性剂，并在100℃干燥过夜，即得到产物。

所述的步骤c中加入碱液搅拌2h，加入TiCl₃搅拌10min。