一种铜钯合金纳米颗粒及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提出了一种铜钯合金纳米颗粒及其制备方法和应用

【技术实现步骤摘要】
一种铜钯合金纳米颗粒及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于纳米材料
，具体涉及一种铜钯合金纳米颗粒及其制备方法和应用
。

技术介绍

[0002]贵金属纳米材料因其独特的物理化学性质和在诸多领域的巨大应用潜力而引起了众多研究兴趣
。
然而，单一元素的贵金属催化剂通常无法同时满足实际应用中的所有要求，例如高质量活性
、
良好的稳定性和低成本
。
因此，将非贵金属原子引入贵金属中以构建合金纳米材料能够借助不同金属原子之间的协同效应显著提高其催化性能，同时降低催化剂成本，从而为探索高性能
、
可实用化的催化剂开辟了新的途径
。
[0003]催化极大地促进了人类生活和工业生产的进步，其中催化剂起着至关重要的作用
。
贵金属合金纳米颗粒化剂是一类具有高度分散的贵金属纳米颗粒固定在载体上的新型催化剂，受到了越来越多的关注
。
贵金属合金纳米颗粒化剂具有最大的原子效率，在氧化
、
加氢
、
水气转移
、
电催化等多种反应中都表现出优异的催化性能
。
不幸的是，考虑到高表面能，贵金属合金纳米颗粒通常是可移动的，并且容易聚集
。
提高贵金属合金纳米颗粒催化剂的分散性和利用率，有利于实现光催化中的电荷转移，是一个亟待解决的问题了
。
[0004]目前工业级的贵金属合金纳米颗粒催化剂普遍采用高温合成方法，该类过程需要苛刻的反应温度，消耗大量的能源，而且形成的颗粒大
、
形貌不均一
、
品质差，无法应用于精密电子和特定催化领域
。
因此，如何实现工艺简单
、
绿色高效
、
无毒无害
、
低耗环保
、
可持续的纳米级贵金属合金纳米颗粒一直是世界范围内工业界和学术界关注的热点
。
[0005]以钯为基体，并与一个或多个元素组成的合金，是重要的贵金属材料
。
它的研制比铂合金晚，早期主要做牙科合金和饰品
。1930
年后，在电触点方面找到工业应用
。
电话交换机等电器中的电触点已成为钯合金用量最大的领域
。
多数钯合金的耐蚀性
、
化学稳定性和热稳定性好，且熔点高
、
密度小
、
价格低，在电接触
、
电阻
、
氢气净化
、
钎料和饰品材料等许多领域占有重要地位
。
但它会受有机气氛污染，合金表面生成有机聚合物膜使电接触性能严重劣化
。
钯合金按原子排列状态可分为：晶态合金，非晶态合金；按应用功能分成：电接触
(
含触点
、
电刷
、
滑环
、
换向片
、
整流片等
)
材料，电阻
(
含绕组
、
应变
、
测温及电热等
)
材料，气体净化材料，医用材料，饰品材料，器皿材料，钎焊材料及其他材料
。
[0006]将钯与第二种金属元素形成合金纳米颗粒后，不仅能够提高钯纳米合金的催化性能，还能够减少钯的用量，降低制备成本，以贵金属钯为对象，可以与价格低且含量丰富的铜金属形成合金纳米催化剂
。
[0007]因此，如何实现工艺简单
、
绿色高效
、
低耗环保
、
大量可控制备粒径均一的铜钯纳米合金颗粒一直是我们待以解决的焦点问题
。

技术实现思路

[0008]为了解决现有技术中的上述问题，本专利技术提出了一种铜钯合金纳米颗粒及其制备
方法和应用
。
[0009]第一方面，本专利技术提供了一种铜钯合金纳米颗粒，包括纳米铜和纳米钯，以纳米铜和纳米钯的总摩尔含量计，纳米铜的摩尔含量
≥50
％
。
[0010]在一些实施方式中，以纳米铜和纳米钯的总摩尔含量计，所述纳米铜的摩尔含量为
51
％～
99
％，例如
55
％
、60
％
、65
％
、70
％
、75
％
、80
％
、85
％
、90
％
、95
％
、96
％
、97
％
、98
％
、99
％；优选为
70
％
‑
80
％
。
[0011]在一些实施方式中，以纳米铜和纳米钯的总摩尔含量计，纳米钯的摩尔含量为1％
‑
49
％，例如1％
、2
％
、3
％
、4
％
、5
％
、6
％
、7
％
、8
％
、9
％
、10
％
、15
％
、20
％
、25
％
、30
％
、35
％
、40
％；优选为
20
‑
30
％
。
[0012]在一些实施方式中，所述复合纳米颗粒的粒径为
50
‑
400nm
，例如
50nm、100nm、120nm、150nm、200nm、250nm、300nm
或
350nm
，优选为
50
‑
300nm
，更优选为
50
‑
200nm。
[0013]在一些实施方式中，所述复合纳米颗粒为球形
。
[0014]作为本专利技术的具体实施方式，该铜钯合金纳米颗粒的分子式为
Cu
(0.50
‑
0.95)
Pd
(0.50
‑
0.05)
。
例如但不限于
Cu
0.5
Pd
0.5
、Cu
0.55
Pd
0.45
、Cu
0.6
Pd
0.4
、Cu
0.7
Pd
0.3
、Cu
0.7
Pd
0.3
、Cu
0.75
Pd
0.25
、Cu
0.8
Pd
0.2
、Cu
0.85
Pd
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种铜钯复合纳米颗粒，包括纳米铜和纳米钯，以纳米铜和纳米钯的总摩尔含量计，纳米铜的摩尔含量
≥50
％；优选地，所述纳米铜的摩尔含量为
51
％～
99
％，纳米钯的摩尔含量为1％
‑
49
％；更优选地，所述纳米铜的摩尔含量为
70
％～
80
％，纳米钯的摩尔含量为
20
％
‑
30
％；优选地，所述复合纳米颗粒的粒径为
50
‑
400nm
；优选地，所述复合纳米颗粒为球形
。2.
一种权利要求1所述的铜钯复合纳米颗粒的制备方法，包括以下步骤：
S1
：提供铜纳米颗粒的水分散液，其中所述水分散液还包含还原剂；
S2
：将氯钯酸盐加入到步骤
S1
得到的水分散液中，与所述还原剂进行反应，得到所述铜钯复合纳米颗粒
。3.
根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤
S1
中，所述铜盐包括硫酸铜
、
硝酸铜
、
氯化铜中的一种或多种；所述氯钯酸盐包括氯钯酸钠
、
氯钯酸钾中的一种或多种
。4.
根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤
S1
中，所述还原剂包括硼氢化钠
、
亚磷酸钠
、
抗坏血酸中的一种或多种
。5.
根据权利要求2‑4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述步骤
S1
包...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘达标，汪宝堆，顾冬生，汤玉，周元庆，何佩莹，郝天致，
申请(专利权)人：淮安中顺环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：