本发明专利技术公开了一种钯纳米薄膜的制备方法，包括以下步骤：向氯化钯和柠檬酸钠的混合溶液中加入盐酸羟胺，反应后得到钯纳米薄膜。本发明专利技术以柠檬酸钠(Na3CA)作为保护剂，盐酸羟胺(NH2OH·HCl)为还原剂，通过还原氯化钯(PdCl2)得到钯纳米粒子，然后合成的钯纳米粒子迅速在水-空气界面自组装形成可独立的钯纳米薄膜。本发明专利技术提供的钯纳米薄膜的制备方法制备步骤简单，耗时短，制备的钯纳米薄膜质量好，对醇类氧化反应的催化具有很高的活性。本发明专利技术还提供一种钯/铂纳米薄膜的制备方法，该制备方法制备步骤简单，耗时短，薄膜质量好，制备得到的钯/铂双金属纳米薄膜对醇类氧化反应的催化具有很高的活性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及纳米薄膜
，更具体地说，涉及一种钯纳米薄膜的制备方法和钯/钼纳米薄膜的制备方法。
技术介绍
作为一种重要的催化剂，基于钯的纳米材料已在有机合成、燃料电池等(Nature2002，418，164)研究领域中成为科研的热点课题，并逐渐被工业生产重视。为了优化基于钯的纳米材料的催化活性，材料本身的尺寸、形状及组成等因素就显得尤为重要，例如，高有序的IE纳米线阵列(Adv.Mater.2007,19,4256)和具有高晶面的IE纳米粒子(J.Am.Chem.Soc.2010，132，7580)均在乙醇燃料电池中显现出良好的催化活性。最近，相关研究人员制备了一种具有独立特性的六面体钯纳米片，该一维的纳米片对甲酸的氧化催化有着很高的活性(Nat.Nanotechnol.2011,6, 28)。随着纳米材料的发展，将一维的纳米材料自组装成为可独立存在的二维的纳米薄膜引起了研究者浓烈的兴趣(Nano Today 2009,4,482).纳米薄膜在具有纳米厚度的同时却在另一个维度上能被肉眼可见，且兼具一些独特性能，如弹性和韧性等，在纳米电子学、传感和催化等领域上都有着潜在的应用价值。因此，如何将贵金属纳米材料组装成为肉眼可见的独立的纳米薄膜就显得极其重要了。目前为止，除了使用模板刻蚀或利用有机分子交联的方法外，液相界面被广泛用作进行贵金属纳米粒子自组装的二维活动平台，所述液相界面包括液相-液相界面和液相-气相界面。其中，在液相-液相界面进行钯纳米粒子自组装需要添加其他的溶剂如戊醇，往往耗时较长，需要3小时以上；另一方面，在液相-空气界面进行钯纳米粒子自组装虽然耗时不长，但样品质量差。现有技术中已有金纳米粒子薄膜(Adv.Mater.2008，20，4253)、钼纳米线薄膜(Adv. Mater.2011, 23,1467)以及银/金双金属薄膜(Angew.Chem.1nt.Ed.2002，41，1040)等在液相-空气界面被制备出来的报道，但是，将上述方法应用在制备可独立的钯纳米薄膜上得到的钯纳米薄膜的质量并不理想。因此，寻找一个快速制备高质量的可独立的钯纳米薄膜的方法仍是一个很大的挑战。另外，具有高催化活性的基于钯的双金属纳米材料也受到科学家们的广泛关注，尤其是钯/钼双金属纳米材料。例如，现有技术中已有可控的钼在钯上的纳米材料(J.Am.Chem.Soc.2011,9674)和钼 / IE双金属纳米管(Energy & Environmental Science 2010,3,1307)方面的报道，它们分别在甲醇和乙醇的燃料电池中表现出很好的催化特性。但是，现有技术中还没有制备独立的具有高催化活性的钯/钼双金属纳米薄膜的方面的报道。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种钯纳米薄膜的制备方法和钯/钼纳米薄膜的制备方法，分别制备得到质量较好的钯纳米薄膜以及钯/钼双金属纳米薄膜，制备时间较短。为了解决以上技术问题，本专利技术提供一种钯纳米薄膜的制备方法，包括以下步骤:向氯化钯和柠檬酸钠的混合溶液中加入盐酸羟胺，反应后得到钯纳米薄膜，所述氯化钯和柠檬酸钠的质量比为1: (I 2.5)。优选的，所述氯化钯和柠檬酸钠的质量比为1: (I 2)。优选的，所述反应温度为15 100°C。优选的，所述反应时间为10 300分钟。优选的，所述盐酸羟胺与氯化钯的质量比为(I 2): I。本专利技术还提供一种钯/钼纳米薄膜的制备方法，包括以下步骤: 向氯化钯和柠檬酸钠的混合溶液中加入盐酸羟胺和高氯钼酸钾，反应后得到钯/钼纳米薄膜，所述氯化钯和柠檬酸钠的摩尔比为1: (I 2.5)。优选的，所述氯化钯和柠檬酸钠的质量比为1: (I 2)。优选的，所述反应温度为15 100°C，反应时间为10 300分钟。优选的，所述氯化钯与高氯钼酸钾的质量比为(I 2): (I 16)。优选的，所述盐酸羟胺与氯化钯的质量比为(I 3): I。本专利技术提供一种钯纳米薄膜的制备方法，包括以下步骤:向氯化钯和柠檬酸钠的混合溶液中加入盐酸羟胺，反应后得到钯纳米薄膜。与现有技术相比，本专利技术以柠檬酸钠(Na3CA)作为保护剂，盐酸羟胺(NH2OH^HCl)为还原剂，通过还原氯化钯(PdCl2)得到钯纳米粒子，然后合成的钯纳米粒子迅速在水-空气界面自组装形成可独立的钯纳米薄膜。本专利技术提供的钯纳米薄膜的制备方法制备步骤简单，耗时短，制备的钯纳米薄膜质量好，对醇类氧化反应的催化具有很高的活性。另外，本专利技术还提供一种钯/钼纳米薄膜的制备方法，以柠檬酸钠(Na3CA)作为保护剂，盐酸羟胺(NH2OH.HCl)为还原剂，氯化钯和高氯钼酸钾为反应原料，制备得到钯/钼双金属纳米薄膜。与现有技术相比，本专利技术提供的制备方法制备步骤简单，耗时短，薄膜质量好，且钯/钼双金属纳米薄膜中钯/钼比例可通过反应物配比的调节调控，制备得到的钯/钼双金属纳米薄膜对醇类氧化反应的催化具有很高的活性。附图说明图1为本专利技术实施例3制备的钯纳米薄膜的透射电子显微镜图片；图2为本专利技术实施例3制备的钯纳米薄膜的透射电子显微镜图片；图3为本专利技术实施例3制备的钯纳米薄膜的透射电子显微镜图片；图4为本专利技术实施例3制备的钯纳米薄膜的透射电子显微镜图片；图5为本专利技术实施例3制备的钯纳米薄膜和市购的钯/碳催化剂分别修饰的玻碳电极的循环伏安曲线；图6为本专利技术实施例3制备的钯纳米薄膜和市购的钯/碳催化剂分别修饰的玻碳电极的线扫曲线；图7为本专利技术实施例3制备的钯纳米薄膜和市购的钯/碳催化剂的循环稳定性曲线.图8为本专利技术实施例7制备的钯/钼双金属纳米薄膜的透射电子显微镜图片；图9为本专利技术实施例7制备的钯/钼双金属纳米薄膜的透射电子显微镜图片；图10为本专利技术实施例7制备的钯/钼双金属纳米薄膜的透射电子显微镜图片；图11为本专利技术实施例7制备的钯/钼双金属纳米薄膜的钯/钼纳米粒子的尺寸分布图；图12为本专利技术实施例8制备的钯/钼双金属纳米薄膜的透射电子显微镜图片；图13为本专利技术实施例8制备的钯/钼双金属纳米薄膜的透射电子显微镜图片；图14为本专利技术实施例8制备的钯/钼双金属纳米薄膜的透射电子显微镜图片；图15为本专利技术实施例8制备的钯/钼双金属纳米薄膜的高分辨透射电子显微镜照片；图16为本专利技术实施例8制备的钯/钼双金属纳米薄膜的高角扫描透射电子显微镜照片及其相应的面扫描图片；图17为本专利技术实施例9制备的钯/钼双金属纳米薄膜的透射电子显微镜图片；图18为本专利技术实施例9制备的钯/钼双金属纳米薄膜的透射电子显微镜图片；图19为本专利技术实施例9制备的钯/钼双金属纳米薄膜的透射电子显微镜图片；图20为本专利技术实施例9制备的钯/钼双金属纳米薄膜的钯/钼纳米粒子的尺寸分布图；图21为本专利技术实施例8、实施例9和实施例10制备的钯/钼双金属纳米薄膜和市购的钼黑催化剂分别修饰的 玻碳电极的循环伏安曲线；图22为本专利技术实施例8、实施例9和实施例10制备的钯/钼双金属纳米薄膜和市购的钼黑催化剂分别修饰的玻碳电极的线扫曲线；图23为本专利技术实施例8、实施例9和实施例10制备的钯/钼双金属纳米薄膜和市购的钼黑催化剂分别修饰的玻碳电极的图24为本专利技术比较例I制备的钯纳米薄膜的透射电子显微镜图片；图25为本专利技术比较例2制备的钯纳米薄膜的透本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种钯纳米薄膜的制备方法，包括以下步骤：向氯化钯和柠檬酸钠的混合溶液中加入盐酸羟胺，反应后得到钯纳米薄膜，所述氯化钯和柠檬酸钠的质量比为1∶(1～2.5)。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：金永东，吴昊曦，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。