一种花状氧化钯-金纳米复合材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种花状氧化钯‑金纳米复合材料的合成方法，包括以下步骤：(1)选取N,N‑二甲基甲酰胺、Pd(acac)

【技术实现步骤摘要】
一种花状氧化钯-金纳米复合材料及其制备方法和应用
本专利技术属于纳米材料
，具体涉及一种花状氧化钯-金纳米复合材料及其制备方法和应用。
技术介绍
金属纳米粒子(NPs)可以在不同的应用领域得到广泛的应用，因此成为人们研究的热点。例如，由于它们与光的有效相互作用，包括局域表面等离子体共振(LSPRs)，金属纳米粒子被用于光学和光热应用，如传感(Adv.Mater.2012,24,4811-4841)，光数据存储(Nature2009,459,410-413))，光催化(Nat.Mater.2015,14,567-576)和光电(Nat.Mater.2010,9,205-213)。贵金属纳米粒子的表面等离子体共振取决于其尺寸、形状、组成和结构。其中，Au/Pd已被证明是一个有趣的系统，因为它在很大程度上进行了合成控制，允许调整其大小、形态和组成(Langmuir2012,28,9055-9062；Chem.Commun.2014,50,5367-5369)。由于它们在表面增强拉曼光谱(SERS)、药物传递与治疗、非线性光学、催化、生物传感器等领域的应用，它们已经成为纳米技术不可否认的一部分(NanoLett.2015,15,5427-5437；Nat.Commun.2015,6,7571)。对于双金属纳米粒子，除了形状、大小和材料外，纳米粒子的表面等离子体共振还取决于其核壳的相对大小和形状，这是控制纳米粒子性能的一个重要参数。与单个金属纳米粒子相比，双金属纳米粒子具有不同寻常的电子、催化、磁性和光学性质(,JColloidInte6rfaceSci2013,392,90–95；Cryst.GrowthDes.2006,6,1801–1807)。钯(Pd)纳米粒子在可见光谱区域缺乏SPR带，与金、银纳米粒子相比(Spectrochim.ActaPartA1997,53,1595–1600)，Pd纳米粒子的SPR特性仍有待进一步研究。Pd纳米粒子因其催化性能广泛应用于工业领域，如储氢(J.AlloysCompd.2005,389,234–242)、还原污染气体的主要催化剂(J.Am.Chem.Soc.2013,126,5940–5941)、电催化中的电极材料等(ACSCatal.2016,6,8115–8120)。Pd纳米粒子的SERS活性很低。现有的关于把纳米材料的专利主要是针对八面体状，絮状，三叉星的钯纳米材料制备方法，如CN110170643A、CN109847742A、CN108031834A等等。所涉及的技术均是在合成方法上进行的改良，更没有关于花状Au-PdOX双金属纳米材料的合成及应用方面的报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种花状氧化钯-金纳米复合材料的合成方法，该方法工艺简洁，无需额外的还原剂即可获得花状金-氧化钯的核壳(Au@PdOX)纳米复合物。本专利技术的目的还在于提供上述方法合成的花状氧化钯-金纳米复合材料，该复合材料在Pd纳米颗粒中加入了Au核，可以增强Au-PdOX核-壳纳米颗粒的SERS活性。本专利技术的最后一个目的在于提供上述花状氧化钯-金纳米复合材料作为活性基底在表面增强拉曼散射(SERS)中的应用以及上述花状氧化钯-金纳米复合材料在光热效应方面的应用。本专利技术的上述第一个目的可以通过以下技术方案来实现：一种花状氧化钯-金纳米复合材料的合成方法，包括以下步骤：(1)选取N,N-二甲基甲酰胺、Pd(acac)2、柠檬酸、十六烷基三甲基溴化铵和聚乙烯吡咯烷酮，混匀，得橙红色液体；(2)在橙红色液体中加入六羰基钨，并在氩气氛围中调整好温度进行搅拌反应，得到蓝色六角钯纳米片；(3)采用丙酮和乙醇的混合溶剂对蓝色六角钯纳米片进行提纯，得到提纯的钯；(4)把提纯的钯溶于超纯水中得到钯纳米溶液，将钯纳米溶液与氯金酸搅拌反应后，得花状氧化钯-金纳米复合材料。在上述花状氧化钯-金纳米复合材料的合成方法中：优选的，步骤(1)中所述的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、Pd(acac)2、柠檬酸、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的用量关系为：5～15mL：16～26mg：1～10mg：50～100mg：20～40mg。更佳的，步骤(1)中所述的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、Pd(acac)2、柠檬酸、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的用量关系为：10mL：16mg：1mg：60mg：20mg。其中Pd(acac)2的化学名称为二乙酰丙酮钯。优选的，步骤(2)中所述六羰基钨(W(CO)6)与所述Pd(acac)2的用量关系为100～120mg：16～26mg。更佳的，步骤(2)中所述六羰基钨(W(CO)6)与所述Pd(acac)2的用量关系为100mg：16mg。优选的，步骤(2)中在氩气氛围中调整温度为75～120℃搅拌反应0.5～2h。更佳的，步骤(2)中在氩气氛围中调整温度为80℃搅拌反应1h。优选的，步骤(3)中所述丙酮和乙醇的体积比为1:0.1～0.3，其中乙醇的体积百分含量为95％。更佳的，步骤(3)中所述丙酮和乙醇的体积比为1:0.25，其中乙醇的体积百分含量为95％。优选的，步骤(4)中所述钯纳米溶液的浓度为0.8～1.2mg/mL；所述氯金酸的浓度为1～10mM，所述钯纳米溶液与氯金酸的体积比为1：0.2～0.5，将钯纳米溶液与氯金酸搅拌反应5～20min。更佳的，步骤(4)中所述钯纳米溶液的浓度为1.0mg/mL；所述氯金酸的浓度为5mM，所述钯纳米溶液与氯金酸的体积比为1：0.5，将钯纳米溶液与氯金酸搅拌反应5min。优选的，步骤(4)中所述花状氧化钯-金纳米复合材料的粒径大小为100～200nm。本专利技术的上述第二个目的可以通过以下技术方案来实现：采用上述方法制备得到的花状氧化钯-金纳米复合材料。本专利技术的上述第三个目的可以通过以下技术方案来实现：上述的花状氧化钯-金纳米复合材料作为活性基底在表面增强拉曼散射(SERS)中的应用以及上述花状氧化钯-金纳米复合材料在光热效应方面的应用。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：(1)本专利技术方法合成了具有很好的化学还原性的钯(Pd)在此基础上，创新性的利用Pd本身的还原性将吸附在Pd表面的金离子还原成元素金，第一次成功合成了花状金-氧化钯的核壳(Au@PdOX)纳米复合物；(2)本专利技术合成方法在Pd纳米颗粒中加入了Au核，并发现生成的花状金-氧化钯的核壳(Au@PdOX)纳米复合物可以增强Au@PdOX核-壳纳米颗粒的SERS活性，并具有光热效应；(3)本专利技术首先合成正六边形Pd，再将Pd与氯金酸发生氧化还原反应生成花状Au@PdOX纳米粒子，并对其进行表征；(4)本专利技术方法无需额外的还原剂，利用钯(Pd)纳米片本身的还原性即可实现花状金-氧化钯的核壳(Au@PdOX)纳米复合物的制备，工艺简便、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种花状氧化钯-金纳米复合材料的合成方法，其特征是包括以下步骤：/n(1)选取N,N-二甲基甲酰胺、Pd(acac)

【技术特征摘要】
1.一种花状氧化钯-金纳米复合材料的合成方法，其特征是包括以下步骤：
(1)选取N,N-二甲基甲酰胺、Pd(acac)2、柠檬酸、十六烷基三甲基溴化铵和聚乙烯吡咯烷酮，混匀，得橙红色液体；
(2)在橙红色液体中加入六羰基钨，并在氩气氛围中调整好温度进行搅拌反应，得到蓝色六角钯纳米片；
(3)采用丙酮和乙醇的混合溶剂对蓝色六角钯纳米片进行提纯，得到提纯的钯；
(4)把提纯的钯溶于超纯水中得到钯纳米溶液，将钯纳米溶液与氯金酸搅拌反应后，得花状氧化钯-金纳米复合材料。


2.根据权利要求1所述的花状氧化钯-金纳米复合材料的合成方法，其特征是：步骤(1)中所述的N,N-二甲基甲酰胺、Pd(acac)2、柠檬酸、十六烷基三甲基溴化铵和聚乙烯吡咯烷酮的用量关系为：5～15mL：16～26mg：1～10mg：50～100mg：20～40mg。


3.根据权利要求1所述的花状氧化钯-金纳米复合材料的合成方法，其特征是：步骤(2)中所述六羰基钨与所述Pd(acac)2的用量关系为100～120mg：16～26mg。


4.根据权利要求1所述的花状氧化钯-金纳米复...

【专利技术属性】
技术研发人员：余海红，刘智明，郭周义，
申请(专利权)人：华南师范大学，
类型：发明
国别省市：广东;44