本发明专利技术提供了一种具有小孔径大比表面积的掺杂型纳米多孔金的制备方法，包括以下步骤：一、将金合金箔材清洗干净后烘干待用；二、将十二烷基硫酸钠或十二烷基苯磺酸钠与腐蚀性无机酸混合均匀，得到腐蚀性介质溶液；三、将金合金箔材放入腐蚀性介质溶液中进行脱合金处理；四、采用无水乙醇为溶剂对经脱合金处理后的金合金箔材依次进行沸煮、冲洗和浸泡处理，干燥后得到具有小孔径大比表面积的掺杂型纳米多孔金。本发明专利技术通过表面活性剂诱导的电化学腐蚀脱合金工艺制备高韧性、小孔径、大比表面积的纳米多孔金，具有过程简单、成本很低、结构容易控制、韧性更高的优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于催化用多孔金属材料
，具体涉及一种。
技术介绍
纳米多孔金作为一种新型的催化剂备受关注。在催化氧化CO方面具有非常优良的常温甚至低温催化活性、选择性、湿度增强效应和极好的抗H2S中毒能力。用于生物传感器对DNA分子进行检测时显示出很高的灵敏度。纳米多孔金还是一种具有高度活性、稳定性、可调性以及生物相容性的可循环利用表面增强拉曼散射基体材料。随着研究的不断深入，科研人员越来越认识到纳米多孔结构和形貌对催化反应有着重要的影响。纳米孔的孔径越小、比表面积越大，对催化反应越有利。小孔径的纳米多孔金的制备已成为纳米多孔金催化剂发展的热点问题。目前文献中报道的纳米多孔金催化剂的孔径主要是20nm?40nm左右而有关孔径不大于1nm的纳米多孔金的报道很少。另外，文献中报道的纳米多孔金普遍存在微裂纹和表面缺陷，使得多孔膜的韧性很差，易发生晶间断裂，这严重阻碍了纳米多孔金作为电催化材料、生物传感器、制动器、拉曼增强材料的实际应用。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供。该方法采用十二烷基硫酸钠或十二烷基苯磺酸钠为表面活性剂，通过表面活性剂诱导的电化学腐蚀脱合金的方法制备高韧性、小孔径、大比表面积的纳米多孔金。由于表面活性剂能够吸附在金原子的表面，将表面活性剂引入纳米多孔金的制备中，不仅能够抑制金原子的扩散速率，同时还能够使其它原子溶解并能控制其溶解速率，从而实现减小孔径和骨架线尺寸的同时，使韧性得到大幅提高。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是:一种，其特征在于，该方法包括以下步骤:步骤一、将金合金箔材清洗干净后烘干待用；所述金合金箔材为Au-χ 二元合金箔材或Au-x-y三元合金箔材，所述X为Ag、Cu、Al、Ni或Zn，所述y为Pt或Pd ;步骤二、将十二烷基硫酸钠和腐蚀性无机酸按质量比(0.01?2.0): 100混合均匀，得到腐蚀性介质溶液；或者，将十二烷基苯磺酸钠和腐蚀性无机酸按质量比(0.01?0.8): 100混合均匀，得到腐蚀性介质溶液；步骤三、将步骤一中烘干后的金合金箔材放入步骤二中所述腐蚀性介质溶液中，在温度为20°C?60°C，电压为0.1V?4V的条件下电化学腐蚀0.5h?50h进行脱合金处理；步骤四、采用无水乙醇为溶剂对步骤三中经脱合金处理后的金合金箔材依次进行沸煮、冲洗和浸泡处理，干燥后得到具有小孔径大比表面积的掺杂型纳米多孔金，该纳米多孔金的比表面积为50m2/g?200m2/g，孔径不大于10nm。上述的，其特征在于，步骤一中所述金合金箔材的厚度为0.1 μ???100 μπι。上述的，其特征在于，步骤二中所述腐蚀性无机酸为高氯酸、硝酸或硫酸。上述的，其特征在于，步骤二中所述高氯酸的浓度为0.05mol/L?2mol/L，所述硝酸的浓度为0.lmol/L?5mol/L，所述硫酸的浓度为0.5mol/L?10mol/Lo上述的，其特征在于，步骤三中所述脱合金处理的电压为0.5V?3V，所述脱合金处理的时间为0.5h?25h。上述的，其特征在于，步骤四中所述干燥的温度为20°C?60°C，所述干燥的时间为5h?10h。本专利技术与现有技术相比具有以下优点:1、本专利技术制备了一种具有纳米多孔结构的惨杂型金基材料，该材料具有尚初性、小孔径、大比表面积等显著特点；本专利技术采用十二烷基硫酸钠或十二烷基苯磺酸钠为表面活性剂，通过表面活性剂诱导金合金进行电化学腐蚀以脱除合金中除金外的其它元素，有效降低了孔径，提高产品了强度和韧性。2、本专利技术通过在腐蚀性介质溶液中引入表面活性剂进行脱合金处理，从而制备出高韧性、小孔径、大比表面积的纳米多孔金。本专利技术制备的纳米多孔金为形貌均匀的三维连续类海绵状纳米多孔结构。3、本专利技术所制备的纳米多孔金为金属掺杂型材料，而非纯金属；其孔径和骨架相线尺寸不大于10nm，孔隙率为60%?80%，比表面积为10m2/g?200m2/g，具有很高的催化活性，拉伸屈服强度为80MPa，产品强度高，韧性高。4、与现有文献中记载的以贵金属作为第三个元素添加到起始合金中制备超细孔径纳米多孔金的方法，以及降低电压升高温度的电化学脱合金方法相比，本专利技术具有过程简单、成本很低、结构容易控制、韧性更高的优点，所制纳米多孔金具有更大的比表面积、更小的孔径和更高的韧性。下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步详细说明。【附图说明】图1为本专利技术实施例1制备的纳米多孔金的表面形貌SEM照片。图2为本专利技术实施例1制备的纳米多孔金的BHJ孔径尺寸分布曲线。图3为本专利技术实施例1制备的纳米多孔金的N2吸附-脱附等温线。图4为本专利技术对比例I制备的纳米多孔金的表面形貌SEM照片。图5为本专利技术对比例I制备的纳米多孔金的BHJ孔径尺寸分布曲线。图6为本专利技术对比例I制备的纳米多孔金的N2吸附-脱附等温线。图7为本专利技术实施例2制备的纳米多孔金的表面形貌SEM照片。图8为本专利技术实施例2制备的超细纳米多孔金的BHJ孔径尺寸分布曲线。图9为本专利技术实施例2制备的纳米多孔金的N2吸附-脱附等温线。图10为本专利技术对比例2制备的纳米多孔金的表面形貌SEM照片。图11为本专利技术对比例2制备的纳米多孔金的BHJ孔径尺寸分布曲线。图12为本专利技术对比例2制备的纳米多孔金的N2吸附-脱附等温线。【具体实施方式】实施例1本实施例包括以下步骤:步骤一、将厚度为50 μ m，宽度为10mm，长度为30mm的金合金箔材清洗干净后烘干待用；所述金合金箔材为Au-x 二元合金箔材或Au-x-y三元合金箔材，所述X为Ag、Cu、Al、Ni或Zn，所述y为Pt或Pd ;本实施例优选为Au-Ag 二元合金箔材(名义成分为Au_75Ag)；步骤二、将十二烷基硫酸钠和腐蚀性无机酸按质量比0.05: 100混合均匀，得到腐蚀性介质溶液；所述腐蚀性无机酸为浓度为0.lmol/L的高氯酸；步骤三、将步骤一中烘干后的金合金箔材放入步骤二中所述腐蚀性介质溶液中，以金合金箔材为阳极，以铂片为阴极，在温度为40°C，电压为0.8V的条件下电化学腐蚀20h进行脱合金处理；步骤四、对步骤三中经脱合金处理后的金合金箔材依次进行沸煮、冲洗和浸泡处理，沸煮、冲洗和浸泡处理过程中所采用的溶剂均为无水乙醇，沸煮时间为30min，冲洗次数为2?3次，浸泡时间为15h，然后在温度为40°C的干燥箱中干燥6h，得到具有超细孔径的纳米多孔金。通过对本实施例制备的掺当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具有小孔径大比表面积的掺杂型纳米多孔金的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、将金合金箔材清洗干净后烘干待用；所述金合金箔材为Au‑x二元合金箔材或Au‑x‑y三元合金箔材，所述x为Ag、Cu、Al、Ni或Zn，所述y为Pt或Pd；步骤二、将十二烷基硫酸钠和腐蚀性无机酸按质量比(0.01～2.0)∶100混合均匀，得到腐蚀性介质溶液；或者，将十二烷基苯磺酸钠和腐蚀性无机酸按质量比(0.01～0.8)∶100混合均匀，得到腐蚀性介质溶液；步骤三、将步骤一中烘干后的金合金箔材放入步骤二中所述腐蚀性介质溶液中，在温度为20℃～60℃，电压为0.1V～4V的条件下电化学腐蚀0.5h～50h进行脱合金处理；步骤四、采用无水乙醇为溶剂对步骤三中经脱合金处理后的金合金箔材依次进行沸煮、冲洗和浸泡处理，干燥后得到具有小孔径大比表面积的掺杂型纳米多孔金，该纳米多孔金的比表面积为50m2/g～200m2/g，孔径不大于10nm。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李亚宁，康新婷，李广忠，李爱君，
申请(专利权)人：西北有色金属研究院，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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