一种多枝Pt金属纳米晶的合成方法技术

本发明专利技术涉及一种多枝Pt金属纳米晶的合成方法。以乙酰丙酮铂为金属前驱体，以正十六碳烷基甲酰胺为还原剂、十六烷基三甲基溴化铵或甲基三辛基溴化铵为表面活性剂和结构导向剂，以油胺为溶剂通过“一锅煮法”得到多枝的Pt金属纳米晶。本发明专利技术一种多枝Pt金属纳米晶的合成方法，工艺简单、且能够控制Pt纳米晶的形貌以及尺寸，得到的产物分散性极好，无团聚现象。

A method for synthesizing branched Pt metal nanocrystals

【技术实现步骤摘要】
一种多枝Pt金属纳米晶的合成方法
本专利技术涉及一种多枝Pt金属纳米晶的合成方法，具体涉及一种六枝Pt金属纳米晶的制备方法，属于纳米材料

技术介绍
Pt金属纳米晶因具有良好的性能使其在催化、光学、微电子学、传感、医学等各个领域都有非常广泛的运用。作为催化剂来说，其催化性能良好，在有机催化与电催化反应中，都拥有着极其广泛的应用。而Pt金属纳米晶的性能与其形貌、结构、尺寸等因素密切相关。近年来，有多种方法与技术被运用于Pt金属纳米晶的合成，并运用各种还原剂与结构导向剂来控制纳米晶的尺寸。迄今为止，合成小尺寸的Pt金属纳米晶的过程中遇到的问题已经得到很好的解决。然而，我们对其形貌以及结构的控制仍然是一个极具挑战力的难题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了用于合成一种多枝的Pt金属纳米晶的工艺，此方法能够有效的控制Pt纳米晶的形貌以及尺寸。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多枝Pt金属纳米晶的合成方法，以乙酰丙酮铂为金属前驱体，以正十六碳烷基甲酰胺为还原剂、十六烷基三甲基溴化铵或甲基三辛基溴化铵为表面活性剂和结构导向剂，以油胺为溶剂通过“一锅煮法”得到多枝的Pt金属纳米晶。将Pt(acac)2、正十六碳烷基甲酰胺、甲基三辛基溴化铵或者十六烷基三甲基溴化铵倒入烧瓶中，然后加入油胺，使得混合物溶解在油胺中,超声10～90min，使其充分溶解分散,再将烧瓶置于油浴锅中，加热升温，在20～60min的时间内，使反应温度从室温升至180～220℃，然后维持此温度反应6～12h，反应结束后，自然冷却至室温,在得到的胶状物质中加入乙醇和环己烷混合物搅拌混合5～10min，进行离心分离，得到的固体用乙醇与环己烷混合物洗涤3～5次，得到固体即为多枝Pt金属纳米晶，最后将多枝Pt金属纳米晶分散在乙醇中保存。所述Pt(acac)2、正十六碳烷基甲酰胺、甲基三辛基溴化铵或者十六烷基三甲基溴化铵和油胺的质量比为10:(10～200):(10～200):4065，加入的乙醇和环己烷混合物中乙醇和环己烷的体积比8:0.5～2，加入的乙醇和环己烷的混合溶液的体积为反应后剩余的有机物的总体积的0.1～2倍。多枝Pt金属纳米晶分散在乙醇的过程为，按照多枝Pt金属纳米晶质量的1～5倍加入无水乙醇，然后超声5～10min,使其分散。本专利技术的工艺原理：正十六碳烷基甲酰胺具有一定的还原性，因而可以将乙酰丙酮铂还原成单质铂，而甲基三辛基溴化铵(十六烷基三甲基溴化铵等)与油胺构成双表面活性剂反应体系，能够很好的引导Pt金属纳米晶的成核及生长，最终得到这种多枝的Pt金属纳米晶，该体系中的油胺同时还扮演溶剂的角色。此专利技术工艺流程短、操作简单，合成的多枝的Pt金属纳米晶结构稳定、形貌可控，能够简单有效的控制目标产物的合成。这种多枝的Pt金属纳米晶的性能将是我们接下来的研究中的重点。本专利技术有益效果为：工艺简单、且能够控制Pt纳米晶的形貌以及尺寸，得到的产物分散性极好，无团聚现象。附图说明图1是本专利技术实施例一制备的多枝Pt金属纳米晶的扫描电镜图(SEM)。图2是本专利技术实施例二制备的多枝Pt金属纳米晶的扫描电镜图(SEM)。图3是本专利技术实施例一制备的多枝Pt金属纳米晶样品的X射线衍射图(XRD)。具体实施方式现在结合实施例具体对本专利技术作进一步详细的说明。一种多枝Pt金属纳米晶的合成方法，以乙酰丙酮铂为金属前驱体，以正十六碳烷基甲酰胺为还原剂、十六烷基三甲基溴化铵或甲基三辛基溴化铵为表面活性剂和结构导向剂，以油胺为溶剂通过“一锅煮法”得到多枝的Pt金属纳米晶。将Pt(acac)2、正十六碳烷基甲酰胺、甲基三辛基溴化铵或者十六烷基三甲基溴化铵倒入烧瓶中，然后加入油胺，使得混合物溶解在油胺中,超声10～90min，使其充分溶解分散,再将烧瓶置于油浴锅中，加热升温，在20～60min的时间内，使反应温度从室温升至180～220℃，然后维持此温度反应6～12h，反应结束后，自然冷却至室温,在得到的胶状物质中加入乙醇和环己烷的混合溶液超声混合5～10min，进行离心分离，得到的固体用乙醇与环己烷混合物洗涤3～5次，得到固体即为多枝Pt金属纳米晶，最后将多枝Pt金属纳米晶分散在乙醇中保存。所述Pt(acac)2、正十六碳烷基甲酰胺、甲基三辛基溴化铵或者十六烷基三甲基溴化铵和油胺的质量比为10:(10～200):(10～200):4065，加入的乙醇和环己烷混合物中乙醇和环己烷的体积比8:(0.5～2)，加入的乙醇和环己烷混合物的体积为反应后剩余的有机物的总体积的0.1～2倍。多枝Pt金属纳米晶分散在乙醇的过程为，按照多枝Pt金属纳米晶质量的1～5倍加入无水乙醇，然后超声5～10min,使其分散。实施例一在一个25mL烧瓶中，分别称入10mg乙酰丙酮铂、36.5mg十六烷基三甲基溴化铵、20mg正十六碳烷基甲酰胺，加入5mL油胺，超声1h,使瓶中混合物均匀分散于溶剂中。烧瓶需要用聚四氟乙烯胶带做密封处理。然后将烧瓶置于油浴锅中，将反应体系随油升温，并使反应体系温度在30min内升至190℃，将反应体系在190℃保持8h。待反应结束后，令反应体系自然冷却到室温。然后向胶状产物中加入8mL乙醇和1mL环己烷的混合物，在3000r/min的转速下离心2min。然后舍弃上层清液，留取下层粉末，并用8mL乙醇和1mL环己烷洗涤3次，同样在3000r/min的转速下，离心2min。最后得到的样品即为多枝的Pt金属纳米晶。最后将得到的样品保存在8mL乙醇中。如图1和图2所示，得到的产品为分散性好的多枝的Pt金属纳米晶，纯度高。实施例二在一个25mL烧瓶中，分别称入10mg乙酰丙酮铂、90mg甲基三辛基溴化铵、20mg正十六碳烷基甲酰胺，加入5mL油胺，超声5min,使瓶中混合物充分溶解溶剂中。烧瓶需要用聚四氟乙烯胶带做密封处理。然后将烧瓶置于油浴锅中，将反应体系随油升温，并使反应体系温度在30min内升至190℃，将反应体系在190℃保持10h。待反应结束后，令反应体系自然冷却到室温。然后向胶状产物中加入8mL乙醇和1mL环己烷的混合物，在3000r/min的转速下离心2min。然后舍弃上层清液，留取下层粉末，并用8mL乙醇和1mL环己烷洗涤3次，同样在3000r/min的转速下，离心2min。最后得到的即为多枝的Pt金属纳米晶。最后将得到的样品保存在8mL乙醇中。实施例3一种多枝Pt金属纳米晶的合成方法，以乙酰丙酮铂为金属前驱体，以正十六碳烷基甲酰胺为还原剂、甲基三辛基溴化铵为表面活性剂和结构导向剂，以油胺为溶剂通过“一锅煮法”得到多枝的Pt金属纳米晶。将Pt(acac)2、正十六碳烷基甲酰胺、甲基三辛基溴化铵倒入烧瓶中，然后加入油胺，使得混合物溶解在油胺中,超声50min，使其充分溶解分散,再将烧瓶置于油浴锅中，加热升温，在30min的时间内，使反应温度从室温升至210℃，然后维持此温度反应11h，反应结束后，自然冷却至室温,在得到的胶状物质中加入8mL乙醇和1mL环己烷的混合溶液超声混合，进行离心分离，得到的固体用乙醇与环己烷混合物洗涤5次，得到固体即为多枝Pt金属纳米晶，最后将多枝Pt金属纳米晶分散在乙醇中保存。所述Pt(acac)2、正十六碳烷基甲酰胺、甲基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多枝Pt金属纳米晶的合成方法，其特征在于，以乙酰丙酮铂为金属前驱体，以正十六碳烷基甲酰胺为还原剂、十六烷基三甲基溴化铵或甲基三辛基溴化铵为表面活性剂和结构导向剂，以油胺为溶剂通过“一锅煮法”得到多枝的Pt金属纳米晶。

【技术特征摘要】
1.一种多枝Pt金属纳米晶的合成方法，其特征在于，以乙酰丙酮铂为金属前驱体，以正十六碳烷基甲酰胺为还原剂、十六烷基三甲基溴化铵或甲基三辛基溴化铵为表面活性剂和结构导向剂，以油胺为溶剂通过“一锅煮法”得到多枝的Pt金属纳米晶。2.如权利要求1所述的一种多枝Pt金属纳米晶的合成方法，其特征在于，将Pt(acac)2、正十六碳烷基甲酰胺、甲基三辛基溴化铵或者十六烷基三甲基溴化铵倒入烧瓶中，然后加入油胺，使得混合物溶解在油胺中,超声10～90min，使其充分溶解分散,再将烧瓶置于油浴锅中，加热升温，在20～60min的时间内，使反应温度从室温升至180～220℃，然后维持此温度反应6～12h，反应结束后，自然冷却至室温,在得到的胶状物质中加入乙醇和环己烷混合物超声混合5～10min...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟，陈艳，贺彩虹，鲁少杰，黄少铭，
申请(专利权)人：温州大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33