【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及纳米材料，尤其涉及一种铂族金属纳米晶及其制备方法和应用。
技术介绍
1、铂族金属具有优异的化学稳定性与独特的化学活性，在催化领域发挥着不可替代的作用。纳米尺寸的铂族金属晶可呈现四面体、立方体、八面体、二十面体、薄片状等形状，且表现出与晶的结构和尺寸相关的物理化学性质。现阶段，用于铂族金属纳米晶的常见方式为湿化学合成法，即在适当的实验条件下、在溶液相中将前驱体还原为原子，继而生长成晶体。典型地，以铑纳米晶为例，以多元醇为溶剂，可在较高的反应温度下还原六氯铑酸钾合成相应的铑纳米晶，但尺寸普遍小于10nm，且几乎不能调节；利用溶剂热的方式也可用于制备铑纳米晶，但产物的形貌不规整、尺寸分布很宽。尽管采用不同的合成方式能制备多种形貌的铂族金属纳米晶，但存在改变反应条件难改变尺寸，却影响产物形貌的现象。
2、在常规的湿化学合成法中，铂族金属络盐需先溶解形成溶液后，才能在反应条件下形成铂族金属原子，参与晶体的生长。对于铂族金属，绝大多数络盐变为原子的标准还原电位偏低，温和条件下难还原，因此难以可控制备铂族金属纳米晶；而使用强还原剂虽然能有效产生铂族金属原子，但由于无法调节的还原速率与过高的金属键能，使得晶体的生长也不受控制。目前，以多元醇为溶剂与还原剂虽然能制备某些铂族金属纳米晶，但绝大多数络盐在多元醇中溶解度较低，制备效率偏低，单次较大量的合成难度大。
技术实现思路
1、基于
技术介绍
中存在的技术问题，本专利技术提出了一种铂族金属纳米晶及其制备方法和应用，利用固相铂族金
2、本专利技术提出的一种铂族金属纳米晶的制备方法，包括：将固相铂族金属络盐在液相有机还原剂中加热还原，使固相铂族金属络盐逐步反应溶解，即得到所述铂族金属纳米晶。
3、优选地，所述固相铂族金属络盐为氯代铂族金属酸根盐；
4、优选地，所述氯代铂族金属酸根盐的通式为axmxy，a为碱金属阳离子或铵根阳离子，m为铂族金属元素，x为氯离子，x、y为大于0的整数；
5、优选地，所述氯代铂族金属酸根盐为六氯铑酸钾、六氯铑酸铵、六氯铂酸钾、六氯铱酸钠、六氯锇酸钠、四氯亚钯酸钾或六氯钌酸铵中的至少一种。
6、优选地，所述液相有机还原剂为多元醇；
7、优选地，所述多元醇为乙二醇、寡聚乙二醇、多聚乙二醇、丙二醇、寡聚丙二醇、多聚丙二醇或丁二醇中的至少一种。
8、优选地，所述固相铂族金属络盐与液相有机还原剂的摩尔比为0.25-10:1000。
9、优选地，所述加热还原具体包括：将固相铂族金属络盐、液相有机还原剂和有机保护剂混合后先预热反应，之后再加热反应，使固相铂族金属络盐逐步反应溶解，即得到所述铂族金属纳米晶；
10、优选地，在将固相铂族金属络盐、液相有机还原剂和有机保护剂混合后先预热反应之后，还包括加入溶解度调节剂继续预热反应。
11、本专利技术中，通过预热反应，在不还原铂族金属络盐的条件下，调节其动态溶解过程，并控制铂族金属络盐溶液的浓度；通过加热反应，在合适的温度下使溶液中的络盐还原为原子，进而形成晶体。
12、优选地，所述有机保护剂为聚乙烯吡咯烷酮；
13、优选地，所述聚乙烯吡咯烷酮的k值为13-32；
14、优选地，所述有机保护剂和固相铂族金属络盐的摩尔比为5-20:1。
15、优选地，所述溶解度调节剂是用于改变所述固相铂族金属络盐在液相有机还原剂中的溶解度；
16、优选地，所述溶解度调节剂为碱金属盐或铵盐；
17、优选地，所述碱金属盐或铵盐为氯化铯、氯化铷、硝酸钾、硫酸钾、氯化钾、溴化钾、溴化钠、溴化铵或氯化铵中的至少一种；
18、本专利技术中，所述碱金属盐或铵盐按“钠<钾～铵<铷<铯”的阳离子顺序调控铂族金属络盐的溶解度降低，按“氯<溴<碘”的阴离子顺序调控铂族金属络盐的溶解度增加。
19、优选地，所述溶解度调节剂和固相铂族金属络盐的摩尔比为1-40:1。
20、优选地，所述预热反应温度为20-120℃，时间为0.5-24h；所述加热反应温度为130-200℃，时间为3-72h。
21、本专利技术还提出一种上述制备方法制备的铂族金属纳米晶。
22、本专利技术同时提出一种上述铂族金属纳米晶在催化低浓度甲烷完全氧化中的应用。
23、与现有技术相比，本专利技术的有益效果：
24、(1)本专利技术首次提出了动态溶解还原法，利用铂族金属络盐前驱体在多元醇中溶解度普遍较低的特性，突破了传统湿化学合成法中必须将络盐配制成溶液后制备铂族金属纳米晶的框架，借助铂族金属络盐在多元醇中溶解度较低的特性，通过“边还原、边溶解”的设计，实现铂族金属络盐的可控还原，达成铂族金属纳米晶的“一锅法”可控制备。
25、(2)本专利技术利用了悬浮在多元醇中的络盐颗粒，为溶解在多元醇中络盐提供反应位点，促进铂族金属原子的形成；并进一步通过加入溶解度调节剂，如此有效调节悬浮的前驱体络盐颗粒数量，最终达到调节铂族金属纳米晶尺寸的目的。
26、(3)本专利技术制备方法原理清晰、流程简单、产物可控，可用于规模化生产。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种铂族金属纳米晶的制备方法，其特征在于，包括：将固相铂族金属络盐在液相有机还原剂中加热还原，使固相铂族金属络盐逐步反应溶解，即得到所述铂族金属纳米晶。
2.根据权利要求1所述铂族金属纳米晶的制备方法，其特征在于，所述固相铂族金属络盐为氯代铂族金属酸根盐；
3.根据权利要求1或2所述铂族金属纳米晶的制备方法，其特征在于，所述液相有机还原剂为多元醇；
4.根据权利要求1-3任一项所述铂族金属纳米晶的制备方法，其特征在于，所述固相铂族金属络盐与液相有机还原剂的摩尔比为0.25-10:1000。
5.根据权利要求1-4任一项所述铂族金属纳米晶的制备方法，其特征在于，所述加热还原具体包括：将固相铂族金属络盐、液相有机还原剂和有机保护剂混合后先预热反应，之后再加热反应，使固相铂族金属络盐逐步反应溶解，即得到所述铂族金属纳米晶；
6.根据权利要求5所述铂族金属纳米晶的制备方法，其特征在于，所述有机保护剂为聚乙烯吡咯烷酮；
7.根据权利要求5或6所述铂族金属纳米晶的制备方法，其特征在于，所述溶解度调节剂是用于改变所述固
8.根据权利要求5-7任一项所述铂族金属纳米晶的制备方法，其特征在于，所述预热反应温度为20-120℃，时间为0.5-24h；所述加热反应温度为130-200℃，时间为3-72h。
9.一种权利要求1-8任一项所述制备方法制备的铂族金属纳米晶。
10.一种权利要求9所述铂族金属纳米晶在催化低浓度甲烷完全氧化中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种铂族金属纳米晶的制备方法，其特征在于，包括：将固相铂族金属络盐在液相有机还原剂中加热还原，使固相铂族金属络盐逐步反应溶解，即得到所述铂族金属纳米晶。
2.根据权利要求1所述铂族金属纳米晶的制备方法，其特征在于，所述固相铂族金属络盐为氯代铂族金属酸根盐；
3.根据权利要求1或2所述铂族金属纳米晶的制备方法，其特征在于，所述液相有机还原剂为多元醇；
4.根据权利要求1-3任一项所述铂族金属纳米晶的制备方法，其特征在于，所述固相铂族金属络盐与液相有机还原剂的摩尔比为0.25-10:1000。
5.根据权利要求1-4任一项所述铂族金属纳米晶的制备方法，其特征在于，所述加热还原具体包括：将固相铂族金属络盐、液相有机还原剂和有机保护剂混合后先预...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴建洲，冯斌，宣日荣，龚晓彬，史金光，张玲玲，钟海锋，
申请(专利权)人：浙江亚通新材料股份有限公司，
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。