The invention discloses a preparation method of ultra-fine platinum nanowires rich in twin defects, which includes: 1) dissolving platinum precursor and surfactant in a mixed solution of water and N, N dimethylformamide; 2) adding thiophene to the mixed solution of step 1, and mixing evenly; 3) putting the solution of step 2 into a hydrothermal kettle, holding reaction at 140-200 degrees C, centrifuging and water after reaction. Ultrafine platinum nanowires rich in twin defects were obtained by washing. The platinum nanowires have high yield, adjustable diameter in the range of 2-6 nanometers, and the ultra-fine structure can give them a large specific surface area; the surface of platinum nanowires has many twin boundaries, and the atomic coordination number at the twin boundaries is relatively low, which can be used as the active site for catalytic reaction; because the platinum nanowires are prepared in aqueous solution, the surface is relatively clean, and the post-treatment is carried out. Simple. The mass activity of the product of the invention in the electrocatalytic methanol oxidation reaction is 4.6 times that of Pt/C, showing excellent activity.
【技术实现步骤摘要】
一种富含孪晶缺陷的超细铂纳米线的制备方法
本专利技术属于纳米科学领域,特别涉及一种超细铂纳米线的制备方法。
技术介绍
金属铂具有非常优异的催化性能,广泛应用于化工、制药、炼油、汽车尾气净化、燃料电池等领域。在燃料电池领域中,无论是在阳极反应(如氢气、甲醇、乙醇的氧化)还是在阴极反应(氧气还原)都具有非常好的催化性能。但是铂在地球上的储量稀少,采掘冶炼较为困难,所以必须充分高效地利用铂。铂纳米材料与块体材料相比能够很大程度上提高原子利用率,降低铂的使用量从而降低生产成本,对于我国稀有资源的高效利用和国民经济的发展具有重要的意义。在铂纳米材料中,富含缺陷的超细铂纳米线具有更多的活性位点和更大的比表面积,更加有利于催化反应。因此合成富含缺陷超细铂纳米线已经成为研究热点。到目前为止,合成富含缺陷的纳米线主要有两种方法:去合金法和定向附着法。2016年,段镶锋等人通过电化学去合金的方法制备了表面具有富缺陷的锯齿状的超细铂纳米线。该纳米线的电化学活性面积达到118m2/g,并在氧还原反应中表现出13.6A/mgPt的质量活性,是商业Pt/C的50倍。2013年,黄煜等人在多肽协助下利用定向附着法合成了具有富含缺陷的超细铂纳米线。该纳米线的电化学活性面积为77.8m2/g,在氧还原和甲醇氧化反应中表现出良好的性能。除此之外,公开号为CN103071809A的专利技术专利中提供了一种铂纳米线的制备方法,其是将每毫克糜蛋白酶溶于0.5~1.0ml甘氨酸-盐酸缓冲溶液中,充分混匀后加入体积比为9~15%三氟乙醇,于20~30℃、转速为120~150r/min下空气摇床孵育45 ...
【技术保护点】
1.一种富含孪晶缺陷的超细铂纳米线的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:1)将铂前驱体和表面活性剂溶解于水和N,N‑二甲基甲酰胺的混合液中,混合均匀形成混合溶液;2)向步骤1)的混合溶液中加入噻吩,混合均匀;3)将步骤2)中的溶液置于水热釜中,在140~200℃保温反应,反应结束后离心、用水洗涤得到富含孪晶缺陷的超细铂纳米线。
【技术特征摘要】
1.一种富含孪晶缺陷的超细铂纳米线的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:1)将铂前驱体和表面活性剂溶解于水和N,N-二甲基甲酰胺的混合液中,混合均匀形成混合溶液;2)向步骤1)的混合溶液中加入噻吩,混合均匀;3)将步骤2)中的溶液置于水热釜中,在140~200℃保温反应,反应结束后离心、用水洗涤得到富含孪晶缺陷的超细铂纳米线。2.根据权利要求1所述的一种富含孪晶缺陷的超细铂纳米线的制备方法,其特征在于,步骤(1)中铂前驱体为卤铂酸、卤化铂、氯铂酸盐、氯亚铂酸盐或硝酸铂。3.根据权利要求1所述的一种富含孪晶缺陷的超细铂纳米线的制备方法,其特征在于,步骤1)的混合溶液中铂前驱体的浓度为1mM~100mM。4.根据权利要求1所述的一种富含孪晶缺陷的超细铂纳米线的制备方法,其特征在于,步骤1)中的表面活性剂为聚乙烯吡咯烷...
【专利技术属性】
技术研发人员:金明尚,刘亚明,李祥,郭瑞雲,
申请(专利权)人:西安交通大学,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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