[01663931]一种支化超细Pt纳米线的制备方法

① 课题来源与背景： 课题来源于安徽省自然科学基金研究项目。贵金属Pt在催化领域具有广泛的应用前景。具代表性的是商业化的Pt/C。Pt纳米线具有高的比表面积,因此通常伴随突出的催化性能。上述Pt纳米线催化剂的优势,促使近年来该类材料备受人们的关注。然而,目前Pt纳米线催化剂合成需高温和有机溶剂、催化性能较差等问题,针对这些问题,本发明提出一种水相合成超细支化Pt纳米线催化剂的方法,制备出催化性能优良的超细支化Pt纳米线催化材料,具有制备工艺简单、操作方便等特点。 ② 技术原理及性能指标; 本发明的技术原理：形成超细支化Pt纳米线催化剂制备的原创技术,主要步骤包括配料、还原、分离、洗涤、烘干5个步骤。与常规制备技术相比,本发明技术具有合成温度低、水相合成无污染,合成时间缩短至10min,通过快速还原得到催化性能突出的超细支化Pt纳米线催化剂。 本发明的性能指标：本发明公开了一种支化超细Pt纳米线的制备方法,属于纳米材料技术领域。产品Pt纳米线为支化状,其直径为2～2.5nm。 ③ 技术的创造性与先进性; 本发明的创造性：在于克服以上现有技术中制备超细支化Pt纳米线存在的合成时间长、不规则、易污染环境、催化性能较差等不足,创造性提出采用合成了纳米金,而后以纳米金为种子,让铂离子首先在金种子表面成核,而后在柠檬酸钠、抗坏血酸、三聚磷酸钠等物质的协同作用下,通过湿化学反应促使铂单质的定向生长,从而获得支化超细Pt纳米线。通过使用本发明的技术方案,能够制备出2～2.5nm纳米级别且分布均匀的Pt纳米线。 本发明的先进性：在于保证产品性能的前提下,使合成时间缩短至10min,显著降低了制造成本。同时,采用种子法后用抗坏血酸快速还原结合,大幅度提高了纳米线的规整性。本发明技术制备过程自动化程度高,生产设备投资少,易于工业化大规模生产。 ④技术的成熟程度,适用范围和安全性 本发明采用的技术成熟可靠,其一,该合成工艺设备简单,无需高温、高压,形成种子,以及抗坏血酸快速还原结合都可在室温下进行,目前普通的商业用反应器皿皆可实现上述生产,安全可靠,生产过程由于是水相,因此三废大幅度降低。其二,该制造工艺技术路线成熟、可靠,在相关项目及自筹经费资助下,申请人对该制造技术进行了反复优化、验证。该材料先进制备技术,不仅限于本发明专利,还可以拓展至其他系列贵金属和相关金属的纳米线的制备。 ⑤应用情况及存在问题 本发明所制备的多孔纳米线已在实验室得到反复验证,部分扩大试验也已在开展,试验参数稳定可靠、产品性能良好。但由于市场对本发明了解不够,该技术还尚未向相关企业正式转化和应用。目前已开始着手联系和寻找相关合作企业进行技术合作和推广。 ⑥历年获奖情况; ⑦成果简介; 本发明公开了一种支化超细Pt纳米线的制备方法,属于纳米材料技术领域。所述Pt纳米线为支化状,其直径为2～2.5nm。其具体制备方法是：室温下,先合成金种子,而后将纳米金种子、氯铂酸、柠檬酸钠、抗坏血酸和三聚磷酸钠水溶液混合,搅拌48h后,离心获得不溶物,经洗涤、干燥后可得支化超细Pt纳米线。本发明整个制备过程皆处于水体系,而且其它反应物也是环境友好型物质,可避免使用有机溶剂产生的污染。此外,整个制备过程始终处于室温,不需要额外能耗,故本发明特别适合于工业化大规模制备Pt纳米线。