[发明专利]一种中空的金-银-铂三金属材料及其合成方法

说明书

本发明公开了提供一种中空的金‑银‑铂三金属材料及其合成方法，因此，本发明先利用种子生长法合成均匀的金纳米棒，再将清洗过的金纳米棒作为种子，通过添加表面活性剂CTAC，硝酸银溶液，抗坏血酸，在60℃的水浴下加热30分钟最终可得到均匀的金‑银双金属。再添加四氯铂酸钾溶液，在60℃的水浴下加热20分钟，最终即可获得具有中空结构的金‑银‑铂三金属材料。本发明反应条件易控，所需反应物的量少，成本低，且不会造成资源浪费，能够高效地合成均匀的具有中空结构的金‑银‑铂三金属材料。

技术领域

本发明涉及金属纳米材料的合成领域，尤其涉及中空的金-银-铂三金属材料及其合成方法。

背景技术

近些年贵金属纳米颗粒邻域逐渐成为研究人员探究的重点课题，其中对于金纳米棒的研究尤为突出。由于金纳米棒具有非常丰富的化学以及物理性质，所以选用金纳米棒为新的种子来合成双金属，以及多金属结构的材料也成为研究的热门。由于双金属以及多金属不仅具有金纳米棒的优良性能，还具有第二种以及多种金属的优良性能，所以双金属以及多金属结构的应用也越来越广泛。像金-铂，金-钯这类双金属结构能够大大增强原始金纳米棒的催化性能，而如金-银这类双金属结构则具有优良的表面拉曼增强效应。由于双金属催化剂能够在纳米颗粒表面提供温度活化，又能节省在整个溶液体系加热时所需的能量。因此高效合成此类双金属结构的催化剂便成为了研究人员的重点。同时，如何合成兼具多种优良性能的多金属结构也逐渐成为研究人员研究的重点。

研究人员在探究贵金属催化剂时，发现铂具有比金纳米棒更高效的催化性能，而现阶段对于单独铂做为催化剂，成本高，反应不易控制。同时对于双金属以及多金属材料具有合成时间长，方法繁琐，合成的双金属以及多金属不均匀的缺点。所以，如何高效地合成出均匀的金-银-铂三金属结构是当前需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种中空的金-银-铂三金属材料及其合成方法，反应条件为水浴加热，水浴温度为60℃，反应条件易控；所需反应物的量少，成本低，且不会造成资源浪费；能够高效地合成均匀的具有中空结构的金-银-铂三金属材料。

本发明提供一种中空的金-银-铂三金属材料的合成方法，包括以下步骤：

步骤S1：利用种子生长法制备金纳米棒：

S10：将10mL 0.1M的CTAB与0.25mL 10mM的HAuCl₄混合于瓶中，用冰水混合物与一定量的NaBH₄混合，配成0.01M溶液，并加入0.6mL于瓶中搅拌，获得种子溶液；

S11：将2.5mL 0.1M的CTAB与0.037g NaOL在50℃下溶解于21.25mL水中，溶解后将溶液降温至30℃，之后加入0.9mL 4mM的AgNO₃溶液，恒温静置，之后加入0.25mL 10mM的HAuCl₄，搅拌，获得生长溶液；

S12：调节生长溶液pH值，之后依次加入75μL 64mM的AA，40μL种子溶液并搅拌，恒温静置；

S13：对静置后的溶液离心，去除清液，获得的金纳米棒分散于1-2mM CTAB中；

步骤S2：取S13中分散在CTAB中的金纳米棒0.1mL于瓶中，依次添加3.4mL 30mM的CTAC，0.04mL 4mM硝酸银溶液，0.02mL 4mM抗坏血酸溶液，搅拌，使其混合均匀，再置于60℃的水浴中加热30分钟；

步骤S3：向步骤S2所得溶液中添加0.04mL 2mL的四氯铂酸钾溶液，搅拌，使其混合均匀，再置于60℃的水浴中加热20分钟；

步骤S4，将步骤S3得到的产物，离心，去除上层清液，获得中空结构的金-银-铂三金属材料。

优选的，S11中，恒温静置温度为30℃，静置时间为15分钟。