用于制造铜银和铜金多孔微米片的方法技术

本发明专利技术提供了一种用于制备具有特定孔度的铜银和铜金多孔微米片的方法，所述方法包括以下步骤：提供铜微米片的溶液，以及在受控温度下添加银或金溶液，所述反应条件可变化以确定孔度。定孔度。定孔度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制造铜银和铜金多孔微米片的方法


[0001]本公开涉及一种用于制造铜银和铜金多孔微米片的方法。

技术介绍

[0002]单金属多孔纳米结构由于其丰富的活性位点和高比表面积而引起了广泛的关注。在金属片中构造孔或洞还可促进其不同的暴露晶面，从而增加比表面积和原子利用效率。通过电置换方法或Kinkendall效应策略，已经成功地合成了许多双金属纳米结构，然而，使用精确方法来制造具有受控大小的孔的双金属多孔微米片仍是很大的挑战。因此，本领域需要一种用于制造具有可预测特征的铜银和铜金多孔微米片的有效且高效的方法。

技术实现思路

[0003]本公开涉及一种用于制造铜银(Cu
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Ag)和铜金(Cu
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Au)多孔微米片的方法。根据一些方面，表面孔和其大小可通过调节反应温度和第二金属的注入量来控制。此外，本文提出了可能的孔形成机制。与用于制造双金属纳米结构的传统电置换方法相比，所公开的方法不仅简化合成过程，而且还打开了用于合成二维多孔结构的新门。具有大表面积的这些Cu
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Ag和Cu
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Au多孔微米片将具有潜在的应用，诸如用于开发新能量的催化剂和用于制造气体传感器的导电膜。本公开还涉及通过本文所述的方法提供的多孔微米片和包括通过本文所述的方法提供的多孔微米片的装置，以及使用它们的方法。
附图说明
[0004]专利或申请文件包含至少一个彩色附图。具有彩色附图的本专利或专利申请公布的副本将在请求和支付必要费用后由办公室提供。
[0005]图1示出了在不同反应阶段处多孔片的形成方案和其对应的扫描电子显微镜(SEM)图像。
[0006]图2示出了在初始反应阶段处Cu
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Ag微米结构的SEM图像。
[0007]图3示出了在初始反应阶段处Cu
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Ag微米结构的透射电子显微镜(TEM)图像。
[0008]图4示出了在中间反应阶段处Cu
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Ag微米结构的SEM图像。
[0009]图5A和图5B示出了通过注入17mg的Ag
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OLA前体而在100℃下制备的富含Cu的Cu
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Ag多孔片的XRD图案(5A)和SEM图像(5B)。
[0010]图6A和图6B示出了通过注入8mg的Ag
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OLA前体而在120℃下制备的Cu
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Ag多孔片的XRD图案(6A)和SEM图像(6B)。
[0011]图7A和图7B示出了通过注入17mg的Ag
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OLA前体而在120℃下制备的富含Ag的Cu
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Ag多孔片的XRD图案(7A)和SEM图像(7B)。
[0012]图8示出了大面积Cu
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Ag多孔微米片的SEM图像。
[0013]图9A
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9B示出了通过注入50mg的Au
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OLA前体溶液而在注入温度120℃下制备的Cu
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Au多孔片的XRD图案(9A)和SEM图像(9B)。
[0014]图10A
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10B示出了通过注入50mg的Au
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OLA前体溶液而在注入温度140℃下制备的Cu
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Au多孔片的XRD图案(10A)和SEM图像(10B)。
[0015]图11A
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11B示出了通过注入50mg的Au
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OLA前体溶液而在注入温度160℃下制备的Cu
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Au多孔片的XRD图案(11A)和SEM图像(11B)。
[0016]图12A
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12B示出了通过注入50mg的Au
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OLA前体溶液而在注入温度180℃下制备的Cu
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Au多孔片的XRD图案(12A)和SEM图像(12B)。
[0017]图13示出了具有小孔度的大面积Cu
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Au多孔微米片的SEM图像。
[0018]图14示出了具有大孔度的大面积Cu
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Au多孔微米片的SEM图像。
[0019]图15示出了Cu
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Ag多孔双金属片的TEM图像。
[0020]图16示出了具有Cu
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Ag多孔双金属片的高角环形暗场检测器(STEM
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HAADF)图像的扫描透射电子显微镜。
[0021]图17示出了Cu
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Ag多孔双金属片的映射Ag的元素映射图像。
[0022]图18示出了Cu
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Ag多孔双金属片的映射Cu的元素映射图像。
[0023]图19示出了Cu
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Au多孔双金属片的TEM图像。
[0024]图20示出了具有Cu
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Au多孔双金属片的高角环形暗场检测器(STEM
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HAADF)图像的扫描透射电子显微镜。
[0025]图21示出了Cu
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Au多孔双金属片的映射Au的元素映射图像。
[0026]图22示出了Cu
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Au多孔双金属片的映射Cu的元素映射图像。
具体实施方式
[0027]本公开涉及一种用于制造铜银和铜金多孔微米片的方法。在一些实施方案中，该方法可包括制备铜络合物溶液，所述铜络合物溶液在惰性气氛下与热反应混合物合并并保持热持续一段时间。在热反应混合物的一些冷却之后，将银或金前体溶液与反应混合物例如通过注入而缓慢合并。然后，在反应混合物中形成铜银或铜金多孔微米片。
[0028]根据一些方面，该方法可包括提供第一金属微米结构，诸如第一铜微米片。应当理解，第一金属微米结构可通过本领域已知的与本公开相容的任何方法来提供。例如，可提供包含铜微米片的溶液。
[0029]如本文所用，术语“微米结构”是指在微米级上具有至少一个维度，即，介于约0.1微米和1000微米之间的至少一个维度上的结构。应当理解，“微米结构”包括但不限于微米片、微米管、微米粒子(例如，多面体微米粒子)、微米球、微米线、微米立方体、以及它们的组合。微米片可包括具有微米级厚度的片。微米线可包括具有微米级直径的线。微米粒子可包括其中其每个空间维度均在微米级上的粒子。
[0030]第一金属微米结构可包括铜微米片。根据一些方面，铜微米片可使用铜络合物溶液来提供。根据一些方面，铜络合物溶液可包含一种或多种铜络合物。如本文所用，术语“铜络合物”是指铜与一种或多种络合剂的络合物。根据本公开有用的络合剂包括但不限于十四烷基胺(TDA)、十二烷基胺(DDA)、十六烷基胺(HAD)、十八烷基胺(ODA)和油胺(OLA)。根据一些方面，铜络合物可通过在惰性气氛下将一个或多个铜原子或其盐与一种或多种络合剂在溶液中合并并在可接受的温度下搅拌可接受的时长来提供。例如，铜络合物可通过在惰性气体流下将铜盐和一种或多本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于制备多孔微米片的方法，所述方法包括：提供包含铜、镍、铁、钴或银微米片的第一金属微米片的溶液；提供包含银、金、钯、铂、镍、铁、钴或它们的组合的第二金属的金属前体溶液，其中所述第二金属是与所述第一金属微米片不同的金属；将所述包含铜、镍、铁、钴或银微米片的溶液与一定体积的所述金属前体溶液在合并速率和合并温度下合并以形成合并混合物；将所述合并混合物在反应温度下保持反应时间；使所述合并混合物冷却；以及从所述合并混合物中分离所述多孔微米片。2.根据权利要求1所述的方法，其中包含铜微米片的溶液由合成方法提供，所述合成方法包括：提供包含铜和第一络合剂的铜络合物溶液；通过将包含三辛基膦的反应混合物在惰性气氛下加热到290℃至310℃来制备所述反应混合物；在惰性气氛下，在290℃至310℃的温度下将所述铜络合物溶液和所述反应混合物合并；在惰性气氛下，在290℃至310℃的温度下将所述反应混合物保持55分钟至65分钟；以及使所述反应混合物冷却。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述铜络合物溶液通过在惰性气氛下将包含油胺、1
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十八烯、和氯化铜(I)或溴化铜(I)的混合物加热到100℃至300℃的温度持续1分钟至60分钟的时间来提供。4.根据权利要求2所述的方法，其中所述金属前体溶液包含以0.05M处于油胺中的银，其中所述金属前体溶液的体积为2mL，其中所述合并速率为1mL/分钟，其中所述合并温度和所述反应温度为120℃，其中所述反应时间为60分钟，并且其中所述多孔微米片包括铜银多孔微米片。5.根据权利要求2所述的方法，其中所述金属前体溶液包含以0.05M处于油胺中的金，其中所述金属前体溶液的体积为2mL，其中所述合并速率为1mL/分钟，其中所述合并温度和所述反应温度为140℃，其中所述反应时间为60分钟，并且其中所述多孔微米片包括铜金多孔微米片。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：陈固纲，陈书堂，
申请(专利权)人：本田技研工业株式会社，
类型：发明
国别省市：