【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及纳米材料，尤其涉及一种pt基纳米材料及其制备方法与应用。
技术介绍
1、异质结是由两种不同材料组成的结构，两种材料具有不同的电子亲和力。因而，异质结形成的能带结构将发生变化，并将产生能带移动和电子转移，这可以促进电子-空穴对的转移和分离。e--h+的有效分离决定了活性氧的量子产率。同时，异质结构中不同的化学成分和晶格结构会引起诸如拉伸和压缩的晶格应变，影响位点对中间体的吸附能，提高材料催化活性。
2、ptte2是十族贵金属碲化物，属于拓扑半金属，具有ⅱ类狄克拉费米子性质，结构为三角cdⅰ2型晶体，空间群为p-3m1，是典型的1t相晶格结构。ptte2作为二维狄克拉半金属材料，其具有倾斜ⅱ型狄克拉锥，具有较高的载流子迁移率，能够实现超高的电导率，在电极、催化反应等领域有较高的应用价值。但基于ptte2的异质结制备及其催化性能的研究较少有报道。
3、因此，研发一种基于ptte2的具异质结的纳米材料及其制备方法，进一步提升材料的催化活性，拓宽应用范围，具有较高的研究及应用价值。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术的不足之处而提供一种pt基纳米材料及其制备方法与应用。本专利技术所提供的pt基纳米材料可发挥酶的作用催化过氧化氢等促进其反应及降解，催化效果优异，在催化降解和生物医疗领域有较高的应用价值。
2、为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：
3、第一方面，本专利技术提供了一种pt基纳米材料，所述pt基纳米
4、在本专利技术所限定的pt与te的摩尔比范围内，通过调控pt和te的配比，可以分别得到以下四种不同的结构的pt基纳米材料：(1)具有pt-ptte2异质结的材料；(2)具有ptte2-ⅰ晶型的材料；(3)具有ptte2-ⅱ晶型的材料；(4)具有te-ptte2异质结的材料。te用量过低，则形成ptte2骨架过少，产率低，原料利用率低；te用量过高，则材料无法构成异质结或形成单一的ptte2结构，且不能判断其有效组分及使用。
5、采用上述制备方法制备得到的pt基纳米材料可发挥氧化酶或者过氧化氢酶的效果，催化过氧化氢等物质发生反应和降解，从而将有毒性物质转化为无毒物质，在催化降解和生物医疗领域能够发挥重要作用。
6、优选地，所述pt基纳米材料中，pt与te的摩尔比为1：(0.45-0.92)；或所述pt与te的摩尔比为1：(2.5-3)。
7、pt与te的摩尔比为1：(0.45-0.92)时，制备得到的pt基纳米材料具有pt-ptte2异质结结构；pt与te的摩尔比为1：(2.5-3)时，制备得到的pt基纳米材料具有te-ptte2异质结结构；但当制备原料中pt与te摩尔比介于上述范围之间时，制备得到的材料为不具有异质结的ptte2，晶格结构为ⅰ型或ⅱ型。由于异质结结构中不同的化学成分和晶格结构会引起诸如拉伸和压缩的晶格应变，影响位点对中间体的吸附能，相比单一的ptte2，形成的pt-ptte2或者te-ptte2异质结能够显著提升纳米材料作为氧化酶或过氧化氢酶的催化活性。
8、优选地，所述pt基纳米材料为棒状纳米材料，所述棒状纳米材料的粒径为150-200nm。
9、第二方面，本专利技术提供了上述pt基纳米材料的制备方法，包括以下步骤：
10、将制备原料、高分子修饰剂和还原剂在溶剂中溶解混匀，然后进行水热反应，得到所述pt基纳米材料；所述制备原料包括pt源和te源。
11、本专利技术采用水热反应法制备pt基纳米材料，步骤简单可控、无污染，且通过一步合成，易于操作，水热反应后离心，即可获得所述pt基纳米材料固体；材料以二维狄克拉半金属材料ptte2为骨架，通过调控制备原料pt源与te源的摩尔比，可在ptte2骨架的基础上原位生长，能够得到拓扑半金属范德华异质结pt-ptte2和te-ptte2，综合提升其催化性能。
12、优选地，所述溶剂为水/乙二醇混合溶液。
13、优选地，所述高分子修饰剂为聚乙烯吡咯烷酮，所述还原剂为l-抗坏血酸。
14、优选地，所述pt源为[pt(nh3)4](no3)2，所述te源为k2teo3。
15、进一步优选地，所述制备原料、高分子修饰剂和还原剂的质量比为制备原料：高分子修饰剂：还原剂＝(1.3-3)：(9-11)：(3.3-3.9)。
16、在上述溶剂中各组分能够较好地溶解，进一步进行水热反应；在上述配比下，以l-抗坏血酸为还原剂，使pt源和te源发生氧化还原反应，形成具有特定结构的pt基纳米材料；采用特定配比的聚乙烯吡咯烷酮作为纳米材料的修饰剂，可保持其分散稳定性，且具有较好生物相容性；同时上述条件下，所制备得到的纳米材料的形状为棒状。
17、优选地，所述溶解混匀步骤具体为：超声20-30min。
18、优选地，所述水热反应的温度为190-210℃，时间为4.5-5.5h。
19、第三方面，本专利技术提供了上述pt基纳米材料在催化降解和生物医疗中的应用。
20、优选地，所述pt基纳米材料在催化降解中的应用具体为：作为氧化酶或者过氧化氢酶应用于催化降解中。上述pt基纳米材料为ptte2纳米材料或者具有pt-ptte2或te-ptte2异质结的纳米材料，催化活性强，能很好地发挥氧化酶或者过氧化氢酶的催化作用，运用于催化降解、生物医疗等领域。
21、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
22、本专利技术通过水热法直接一步合成pt基纳米材料，制备方法工艺简单、无污染；可通过连续调控材料中pt和te的配比得到具有pt-ptte2异质结、单一ptte2结构、和具有te-ptte2异质结的pt基纳米材料，丰富了拓扑半金属范德华异质结的种类和制备方法，且能够发挥氧化酶及过氧化氢酶的催化作用催化过氧化氢等物质反应及降解，在催化降解、生物医疗等领域有较高的应用价值。
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1.一种Pt基纳米材料，其特征在于，所述Pt基纳米材料为具有Pt-PtTe2异质结或Te-PtTe2异质结的纳米材料；或所述Pt基纳米材料为PtTe2纳米材料；所述Pt基纳米材料中，Pt与Te的摩尔比为1：(0.45-3)。
2.根据权利要求1所述的Pt基纳米材料，其特征在于，所述Pt基纳米材料中，Pt与Te的摩尔比为1：(0.45-0.92)；或所述Pt与Te的摩尔比为1：(2.5-3)。
3.根据权利要求1所述的Pt基纳米材料，其特征在于，所述Pt基纳米材料为棒状纳米材料，所述棒状纳米材料的粒径为150-200nm。
4.根据权利要求1-3任一项所述的Pt基纳米材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述Pt基纳米材料的制备方法，其特征在于，所述高分子修饰剂为聚乙烯吡咯烷酮，所述还原剂为L-抗坏血酸。
6.根据权利要求4所述Pt基纳米材料的制备方法，其特征在于，所述Pt源为[Pt(NH3)4](NO3)2，所述Te源为K2TeO3。
7.根据权利要求4所述Pt基纳米材料的制备方法，其
8.根据权利要求4所述Pt基纳米材料的制备方法，其特征在于，所述水热反应的温度为190-210℃，时间为4.5-5.5h。
9.根据权利要求1-3任一项所述的Pt基纳米材料在催化降解和生物医疗中的应用。
10.根据权利要求9所述的Pt基纳米材料在催化降解和生物医疗中的应用，其特征在于，所述Pt基纳米材料在催化降解中的应用具体为：作为氧化酶或者过氧化氢酶应用于催化降解中。
...【技术特征摘要】
1.一种pt基纳米材料，其特征在于，所述pt基纳米材料为具有pt-ptte2异质结或te-ptte2异质结的纳米材料；或所述pt基纳米材料为ptte2纳米材料；所述pt基纳米材料中，pt与te的摩尔比为1：(0.45-3)。
2.根据权利要求1所述的pt基纳米材料，其特征在于，所述pt基纳米材料中，pt与te的摩尔比为1：(0.45-0.92)；或所述pt与te的摩尔比为1：(2.5-3)。
3.根据权利要求1所述的pt基纳米材料，其特征在于，所述pt基纳米材料为棒状纳米材料，所述棒状纳米材料的粒径为150-200nm。
4.根据权利要求1-3任一项所述的pt基纳米材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述pt基纳米材料的制备方法，其特征在于，所述高分子修饰剂为聚乙烯吡咯烷酮，所述还原剂为l...
【专利技术属性】
技术研发人员：董立乐，郑昊钦，尤洪鹏，
申请(专利权)人：中国科学院赣江创新研究院，
类型：发明
国别省市：
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