一种一维合金纳米线的制备方法技术

一种一维合金纳米线的制备方法，将十六烷基三甲基溴化铵（简称ＣＴＡＢ）的氯仿溶液、氯铂酸或氯铂酸盐的水溶液以及Ｎｉ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｐｂ、Ｆｅ、Ｒｕ金属离子的可溶性盐、钾盐、钠盐或酸溶液注入烧瓶中，并进行机械或磁力搅拌，待溶液混合均匀后，再添加硼氢化钠溶液进行还原，继续搅拌一段即可得到相应的合金纳米线。整个制备过程操作简便，可用于不同种类合金纳米线的制备，并且可以实现批量生产。实现了一维Ｐｔ－Ｍ（Ｍ＝Ｎｉ，Ｐｄ，Ａｕ，Ｐｂ，Ｆｅ，Ｒｕ）合金纳米线的大量制备。该方法操作简便，成本低廉，所获得的合金纳米粒子直径在１．５－４ｎｍ之间，具有很大的比表面，因而在催化等领域具有极高的应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种合金纳米粒子的制备方法，特别涉及一种一维Pt-M(M=Ni，Pd，Au， Pb， Fe， Ru)合金纳米线的制备方法。
技术介绍
一维结构的贵金属Pt-M(M-Ni，Pd,Au， Pb， Fe， Ru)合金纳米粒子在 燃料电池催化，光学，磁存储，生物医学等领域的应用一直受到极大关注。 尤其在燃料电池催化方面，R-M(M=Ni, Pd, Au， Pb， Fe， Ru)合金纳米粒子已展示出更诸多优越性，比如更高的催化活性，更长的催化寿命，更低 的成本等。但是目前为止，对一维Pt-M合金纳米粒子的制备合成报道仅限于模 板法，但是模板法制备的产量有限，并且操作过程复杂，制备成本高昂， 获得的纳米线直径一般大于20 nm，比表面较低，因此大大限制了其催化 性能的发挥。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种制备工艺简 单，成本低且能够批量制备的一维合金纳米线的制备方法。 为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是1)首先，将浓度为5-30mg/mL的十六烷基三甲基溴化铵的氯仿溶液 与浓度为2 15mg/mL的K2PtCU或H2PtCl4 6H20溶液按十六烷基三甲 基溴化铵与K2PtCU或H2PtCl4 *6H20溶液中Pt离子的质量比为0.5 3: 1混合均匀得混合溶液A;2) 然后，在获得的混合溶液A中加入浓度为2 15mg/mL的Ni、 Pd、 Au、 Pb、 Fe或Ru的可溶性盐、钾盐、钠盐或酸溶液得混合溶液B，其中 加入的Ni、 Pd、 Au、 Pb、 Fe或Ru的可溶性钾盐、钠盐或酸溶液中Ni、 Pd、 Au、 Pb、 ？6或尺11与？1离子的摩尔数之比为0.2 5: 1;3) 最后，在混合溶液B中加入纯水，使混合溶液中十六烷基三甲基 溴化铵的浓度保持在0.5~2mg/mL，并在搅拌过程中加入浓度为0.005 2g/mL的NaBH4，其中NaBH4与Pt离子的摩尔数比为1 10: 1，持续搅 拌离心分离后得合金纳米线。本专利技术的Ni、 Pd、 Au、 Pb、 Fe或Ru的可溶性盐、钾盐、钠盐或酸 为NiCl2 nH20、 H2PdCl4 nH2。、 K2PdCl4 nH2。、 HAuC" nH2。、 KAuCU nH20、 NaAuCl4 nH20、 PbCl2nH20、 Na2PdCl4 nH20、 FeCl2 nH20或RuCl3 nH20，且分子带有结晶水的数量为n=0 6。本专利技术将十六烷基三甲基溴化铵(简称CTAB)的氯仿溶液、氯铂酸 或氯铂酸盐的水溶液以及Ni、 Pd、 Au、 Pb、 Fe、 Ru金属离子的可溶性盐、 钾盐、钠盐或酸溶液注入烧瓶中，并进行机械或磁力搅拌，待溶液混合均 匀后，再添加硼氢化钠溶液进行还原，继续搅拌一段即可得到相应的合金 纳米线。整个制备过程操作简便，可用于不同种类合金纳米线的制备，并 且可以实现批量生产。从而实现了一维Pt-M(M-Ni，Pd，Au， Pb， Fe， Ru) 合金纳米线的大量制备。并且该方法具有操作简便，成本低廉，所获得的 合金纳米粒子直径在1.5-4nm之间，具有很大的比表面，因而在催化等领 域具有极高的应用价值。具体实施方式实施例1:首先，将浓度为10mg/mL的十六烷基三甲基溴化铵的氯仿 溶液与浓度为8mg/mL的K2PtCU溶液按十六烷基三甲基溴化铵与K2PtCl4 溶液中Pt离子的质量比为0.5: 1混合均匀得混合溶液A;然后，在获得 的混合溶液A中加入浓度为2mg/mL的RuCl3溶液得混合溶液B，其中加 入的RuCl3溶液中的Ru与Pt离子的摩尔数之比为0.5: 1;最后，在混合 溶液B中加入纯水，使混合溶液中十六烷基三甲基溴化铵的浓度保持在 2mg/mL,并在搅拌过程中加入浓度为0.005g/mL的NaBH4，其中NaBHj 与Pt离子的摩尔数比为5: 1，持续搅拌离心分离后获得平均直径为2.5nm 的PtRu合金纳米线。实施例2:首先，将浓度为18mg/mL的十六烷基三甲基溴化铵的氯仿 溶液与浓度为10mg/mL的H2PtCl4 6H20溶液按十六烷基三甲基溴化铵 与H2PtCL^ 6H20溶液中Pt离子的质量比为1.8: l混合均匀得混合溶液 A;然后，在获得的混合溶液A中加入浓度为13mg/mL的FeCl2.4H20溶 液得混合溶液B，其中加入的FeCl2.4H20溶液中的Fe与Pt离子的摩尔数 之比为1: 1;最后，在混合溶液B中加入纯水，使混合溶液中十六烷基 三甲基溴化铵的浓度保持在1.5mg/mL,并在搅拌过程中加入浓度为 0.03g/mL的NaBH4，其中NaBH4与Pt离子的摩尔数比为6: 1，持续搅拌 离心分离后获得平均直径为2.5nm的PtFe合金纳米线。实施例3:首先，将浓度为24mg/mL的十六垸基三甲基溴化铵的氯仿 溶液与浓度为2mg/mL的K2PtCU溶液按十六烷基三甲基溴化铵与K2PtCl4 溶液中Pt离子的质量比为2,3: 1混合均匀得混合溶液A;然后，在获得 的混合溶液A中加入浓度为8mg/mL的NiCl2.6H20溶液得混合溶液B， 其中加入的NiCl2.6H20溶液中的Ni与Pt离子的摩尔数之比为2:1;最后，在混合溶液B中加入纯水，使混合溶液中十六烷基三甲基溴化铵的浓度保 持在0.5mg/mL，并在搅拌过程中加入浓度为0.08g/mL的NaBH4,其中 NaBH4与Pt离子的摩尔数比为8: 1，持续搅拌离心分离后获得平均直径 为2.5nm的PtNi合金纳米线。实施例4:首先，将浓度为14mg/mL的十六烷基三甲基溴化铵的氯仿 溶液与浓度为13mg/mL的H2PtCl4 6H20溶液按十六烷基三甲基溴化铵 与H2RC14 6H20溶液中Pt离子的质量比为1.0:1混合均匀得混合溶液A; 然后，在获得的混合溶液A中加入浓度为15mg/mL的PdCV溶液得混合 溶液B，其中加入的PdCl2溶液中的Pd与Pt离子的摩尔数之比为5: 1; 最后，在混合溶液B中加入纯水，使混合溶液中十六烷基三甲基溴化铵的 浓度保持在0.8mg/mL，并在搅拌过程中加入浓度为0.4g/mL的NaBH4， 其中NaBH4与Pt离子的摩尔数比为2: 1,持续搅拌离心分离后获得平均 直径为2.5nm的PtPd合金纳米线。实施例5:首先，将浓度为20mg/mL的十六烷基三甲基溴化铵的氯仿 溶液与浓度为5mg/mL的H2PtCl4 6H20溶液按十六垸基三甲基溴化铵与 H2PtCl4 6H20溶液中Pt离子的质量比为3: 1混合均匀得混合溶液A; 然后，在获得的混合溶液A中加入浓度为6mg/mL的HAuCl4.4H20溶液 得混合溶液B，其中加入的HAuCl4.4H20溶液中的Au与Pt离子的摩尔数 之比为1: 1;最后，在混合溶液B中加入纯水，使混合溶液中十六烷基 三甲基溴化铵的浓度保持在1.2mg/mL，并在搅拌过程中加入浓度为 0.8g/mL的NaBH4，其中NaBH4与Pt离子的摩尔数比为1: 1，持续搅拌 离心分离后获得平均直径为2.5nm的PtAu合金纳米线。实施例6:首先，将浓度为5mg/mL的十六烷基三甲基溴本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种一维合金纳米线的制备方法，其特征在于：　１）首先，将浓度为５－３０ｍｇ／ｍＬ的十六烷基三甲基溴化铵的氯仿溶液与浓度为２～１５ｍｇ／ｍＬ的Ｋ↓［２］ＰｔＣｌ↓［４］或Ｈ↓［２］ＰｔＣｌ↓［４］.６Ｈ↓［２］Ｏ溶液按十六烷基三甲基溴化铵与Ｋ↓［２］ＰｔＣｌ↓［４］或Ｈ↓［２］ＰｔＣｌ↓［４］.６Ｈ↓［２］Ｏ溶液中Ｐｔ离子的质量比为０．５～３∶１混合均匀得混合溶液Ａ；　２）然后，在获得的混合溶液Ａ中加入浓度为２～１５ｍｇ／ｍＬ的Ｎｉ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｐｂ、Ｆｅ或Ｒｕ的可溶性盐、钾盐、钠盐或酸溶液得混合溶液Ｂ，其中加入的Ｎｉ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｐｂ、Ｆｅ或Ｒｕ的可溶性钾盐、钠盐或酸溶液中Ｎｉ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｐｂ、Ｆｅ或Ｒｕ与Ｐｔ离子的摩尔数之比为０．２～５∶１；　３）最后，在混合溶液Ｂ中加入纯水，使混合溶液中十六烷基三甲基溴化铵的浓度保持在０．５～２ｍｇ／ｍＬ，并在搅拌过程中加入浓度为０．００５～２ｇ／ｍＬ的ＮａＢＨ↓［４］，其中ＮａＢＨ↓［４］与Ｐｔ离子的摩尔数比为１～１０∶１，持续搅拌离心分离后得合金纳米线。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨生春，杨志懋，丁秉钧，宋晓平，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]