制备中空金属纳米粒子的方法以及由该方法制备的中空金属纳米粒子技术

本申请提供了制备中空金属纳米粒子的方法以及由该方法制备的中空金属纳米粒子。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本申请提供了制备中空金属纳米粒子的方法以及由该方法制备的中空金属纳米粒子。【专利说明】制备中空金属纳米粒子的方法以及由该方法制备的中空金属纳米粒子
本申请要求于2012年5月11日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请号10-2012-0050483的优先权及权益，并要求于2013年I月30日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请号10-2013-0010526的优先权及权益，这两个专利申请的全部内容通过引用并入本文。本申请涉及制备中空金属纳米粒子的方法以及由该方法制备的中空金属纳米粒子。
技术介绍
纳米粒子是具有纳米尺度粒径的粒子，并且由于电子转移所需能量随材料尺寸而改变的量子限制效应以及较大的比表面积而表现出完全不同于聚集态物质的光、电和磁特性。因此，由于这些性质，许多兴趣都集中在纳米粒子在催化剂、电磁学、光学和医药等领域中的适用性上。纳米粒子可以介于聚集态与分子之间，并且可以按照两种方法，即“自上而下”法和“自下而上”法来合成纳米粒子。合成金属纳米粒子的方法的实例包括在溶液中用还原剂还原金属离子的方法、使用Y射线的方法和电化学法等。然而，相关领域中的方法存在着难以合成具有均一尺寸和形状的纳米粒子，或者使用有机溶剂而导致环境污染和高成本等问题。由于这些不同的原因，难以经济地大量制备高质量的纳米粒子。同时，在相关领域中，为了制备中空金属纳米粒子，已经通过如下方法来制备中空金属纳米粒子:合成具有低还原电位的粒子，例如Ag、Cu、Co和Ni ;采用电位差置换法，用具有比低还原电位粒子如Ag、Cu、Co或Ni等更高还原电位的金属,例如Pt、Pd或Au对所述粒子的表面进行置换；以及在表面置换后，通过酸处理将残留在粒子内部的Ag、Cu、Co和Ni等熔融。在这种情况下，上述方法中存在需要用酸进行后处理的问题。由于电位差置换法是一种自然反应，可以进行控制的因素很少，因此难以制备均一的粒子。因此，需要一种制备均一的中空金属纳米粒子的方法，该方法比现有技术中的方法更加容易。
技术实现思路
技术问题本申请试图提供一种制备中空金属纳米粒子的方法，该方法不产生环境污染，并且能够以相对较低的成本容易地实现大量生产。并且，本申请试图提供由所述制备方法制备的中空金属纳米粒子。本申请所要解决的问题并不局限于前述技术问题，本领域的普通技术人员可以由下面的描述显而易见地理解未提及的其它技术问题。技术方案本申请的一个示例性实施方案包含一种制备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而形成溶液；和通过向所述溶液中加入还原剂而形成中空金属纳米粒子，其中，所述溶液的形成包括由所述表面活性剂形成胶束，以及用所述第一金属盐和所述第二金属盐包围该胶束的外部，所述中空金属纳米粒子的形成包括使胶束区域形成中空的形式。本申请的一个示例性实施方案提供由上述制备方法制备的中空金属纳米粒子。有益效果本申请的有利之处在于，可以大量生产具有几个纳米的均一尺寸的中空金属纳米粒子，具有降低成本的效果，而且在制备过程中不产生环境污染。【专利附图】【附图说明】图1示出了根据实施例1制备的中空金属纳米粒子的模型；图2示出了根据实施例1制备的中空金属纳米粒子的透射电子显微镜(TEM)图像；图3示出了根据实施例1制备的中空金属纳米粒子的透射电子显微镜(TEM)图像，该图像比图2的图像放大2倍；图4示出了根据比较例I制备的中空金属纳米粒子的透射电子显微镜(TEM)图像；图5示出了在根据实施例5制备的中空金属纳米粒子中，其中包含有表面活性剂的中空金属纳米粒子的模型；图6示出了在根据实施例5制备的中空金属纳米粒子中，由其中去除了表面活性剂的中空金属纳米粒子的模型；图7示出了根据实施例2制备的中空金属纳米粒子的透射电子显微镜(TEM)图像；图8示出了根据实施例3制备的中空金属纳米粒子的透射电子显微镜(TEM)图像；图9示出了根据实施例4制备的中空金属纳米粒子的透射电子显微镜(TEM)图像；图10示出了根据实施例5制备的中空金属纳米粒子的透射电子显微镜(TEM)图像。【具体实施方式】结合附图参照将于下文中详细描述的示例性实施方案，将使本申请的优点和特征及其实现方法变得显而易见。然而，本申请并不局限于示例性的实施方案，而是可以以各种彼此不同的形式来实施。这些示例性的实施方案仅用来使本申请的公开内容完整，并提供以将本专利技术的范围充分地告知本申请所属领域的普通技术人员，且本申请只受到权利要求书中范围的限制。为了清楚地进行说明，附图中所标记的组成部件的尺寸和相对尺寸可能被放大。除非另行定义，本说明书中使用的全部术语(包括技术和科技术语)可以以本申请所属领域的普通技术人员所通常理解的含义来进行使用。应当进一步理解的是，除非明确而具体地限定，否则不应以理想化或过度的意义来解释常用词典中所定义的术语。下文中，将详细地描述本申请。在本说明书中，中空是指中空金属纳米粒子的核部分是空的。另外，中空也可以用作与中空核相同的含义。所述中空包括术语中空、孔洞、空隙和多孔。该中空可以包括50体积％以上，具体为70体积％以上，更具体为80体积％以上不存在内部物质的空间。并且，该中空也可以包括内部有50体积％以上，具体为70体积％以上，更具体为80体积％以上为空心的空间。此外，该中空还包括内孔隙率为50体积％以上，具体为70体积％以上，更具体为80体积％以上的空间。根据本申请的一个示例性实施方案的制备方法提供一种制备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而形成溶液；和通过向所述溶液中加入还原剂而形成中空金属纳米粒子，其中，所述溶液的形成包括由所述表面活性剂形成胶束，以及用所述第一金属盐和所述第二金属盐包围该胶束的外部，所述中空金属纳米粒子的形成包括使胶束区域形成中空的形式。根据本申请的一个示例性实施方案的制备方法并不利用还原电位差，因此具有无需考虑第一金属与第二金属之间还原电位的优点。由于所述制备方法利用金属离子之间的电荷，因此其有利之处在于，该方法比现有技术中的制备方法更为简便，从而有助于进行大量生产。在本申请的一个示例性实施方案中，对于所述第一金属盐没有特别限制，只要该第一金属盐可以在溶液中电离而提供第一金属的金属离子即可。所述第一金属盐可以包括所述第一金属。此处，该第一金属可以不同于第二金属。此处，所述第一金属盐的第一金属可以选自属于周期表第3族至第15族的金属、准金属、镧系金属和锕系金属中，具体而言，可以为选自钼(Pt)、钌(Ru)、错(Rh)、钥(Mo)、锇(Os)、铱(Ir)、铼(Re)、钯(Pd)、钒(V)、钨(W)、钴(Co)、铁(Fe)、硒(Se)、镍(Ni)、铋(Bi)、锡(Sn)、铬(Cr)、钛(Ti)、金(Au)、铺(Ce)、银(Ag)和铜(Cu)中的一种。更具体而言，所述第一金属可以选自(Ru)、铑(Rh)、钥(Mo)、锇(Os)、铱(Ir)、铼(Re)、钯(Pd)、钒(V)、钨(W)、钴(Co)、铁(Fe)、硒(Se)、镍(Ni)、秘(Bi)、锡(Sn)、铬(Cr)、钛(Ti)、铺(Ce)、银(Ag)和铜(Cu)中，再更具体可以为镍(Ni)。在本申请的一个示例性实施方案中，对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备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而形成溶液；和通过向所述溶液中加入还原剂而形成中空金属纳米粒子，其中，所述溶液的形成包括：由所述表面活性剂形成胶束，以及用所述第一金属盐和所述第二金属盐包围该胶束的外部，所述中空金属纳米粒子的形成包括使胶束区域形成中空的形式。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵俊衍，金相勳，黃教贤，金洸贤，
申请(专利权)人：LG化学株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR