CN108372315A - 一类二元合金PtCu纳米海绵 - Google Patents

一类二元合金PtCu纳米海绵 Download PDF

Info

Publication number
CN108372315A
CN108372315A CN201810292159.3A CN201810292159A CN108372315A CN 108372315 A CN108372315 A CN 108372315A CN 201810292159 A CN201810292159 A CN 201810292159A CN 108372315 A CN108372315 A CN 108372315A
Authority
CN
China
Prior art keywords
nanosponges
ptcu
bianry alloy
mantoquita
presoma
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810292159.3A
Other languages
English (en)
Inventor
袁强
胡炎娜
刘太阳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guizhou University
Original Assignee
Guizhou University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guizhou University filed Critical Guizhou University
Priority to CN201810292159.3A priority Critical patent/CN108372315A/zh
Publication of CN108372315A publication Critical patent/CN108372315A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/16—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes
    • B22F9/18—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds
    • B22F9/24—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds starting from liquid metal compounds, e.g. solutions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/05—Metallic powder characterised by the size or surface area of the particles
    • B22F1/054—Nanosized particles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/07—Metallic powder characterised by particles having a nanoscale microstructure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Inert Electrodes (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

本发明公开了一类二元合金PtCu纳米海绵的合成方法，其特征在于：包括如下步骤:（1）将金属铂盐和铜盐一起加入有机溶剂DMF中，金属盐前驱体的量为0.01～0.1mol，室温下搅拌5～8分钟，铂盐前驱体与铜盐前驱体的摩尔比为1：5~4：1；所加有机溶剂DMF量需要将金属铂盐和铜盐完全溶解即可；（2）向步骤（1）所得的混合溶液中加入甲醛，室温搅拌5～10分钟，甲醛与DMF的体积比为1:1~1:8；(3)向步骤（2）所得混合溶液转移至高压反应釜中反应6～14小时，温度控制在170～190℃；(4)将步骤（3）所得产物冷却后进行洗涤，离心分离后即得二元合金PtCu纳米海绵。

Description

一类二元合金PtCu纳米海绵
技术领域
本发明涉及一类二元合金PtCu纳米海绵的合成方法及应用。
背景技术
金属纳米海绵在结构上拥有多孔、高比表面积和表面结构缺陷等特征而在材料领域收到重视。这类多孔的金属纳米海绵可以用于过滤、生物传感器、能源储存、多相催化和燃料电池等领域。目前已经报道的金属纳米海绵有Ag, Au, PdCo和PtRu等。到目前，二元合金PtCu纳米海绵还没有案例。因此探索有效的合成方法和成分可控合成二元合金PtCu纳米海绵在材料领域具有实际的意义。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：公布了一类二元合金PtCu纳米海绵和其合成方法。
本发明的技术方案是一类二元合金PtCu纳米海绵的合成，包括如下步骤:（1）将金属铂盐和铜盐一起加入有机溶剂DMF中，铂盐和铜盐前驱体的量为0.01～0.1mol，室温下搅拌5～8分钟；所加有机溶剂DMF量需要将金属铂盐和铜盐完全溶解即可；（2）向步骤（1）所得混合溶液中加入甲醛，室温下搅拌5～10分钟；(3)向步骤（2）所得混合溶液转移至高压反应釜中反应6～14小时，温度控制在100～200℃；(4)将步骤（3）所得产物冷却后进行洗涤，离心分离后即得二元合金PtCu纳米海绵。
所述的步骤(1)中所述的金属铂盐前驱体为乙酰丙酮铂；金属铜盐前驱体为乙酰丙酮铜。
所述的铂盐前驱体与铜盐前驱体的摩尔比为1：5~4：1。
所述的甲醛与DMF的体积比为1:1~1:8。
步骤(3)中所述在高压反应釜中反应温度控制在150～190℃，反应时间为10-14小时。
所述的PtCu纳米海绵成分、形貌可控，该类纳米海绵由5.0 nm以下的颗粒构成；铜含量原子比在5.5%～71.0%。
所述的一类二元合金PtCu纳米海绵作为催化剂在甲醇燃料电池中应用。
本发明的有益效果：由该方法可以控制合成二元合金PtCu纳米海绵的产物形貌，并且Pt与Cu的成分可以在较大范围内调变。
附图说明
图1为不同成分二元合金PtCu纳米海绵用扫描电子显微镜和能谱分析结果图；
图2为图1中二元合金PtCu纳米海绵的透射电子显微镜结果图；
图3为图1中二元合金PtCu纳米海绵的X射线衍射结果图；
图4为图1中二元合金PtCu纳米海绵甲醇氧化性能对比图。
具体实施方式
实施例1：
一类二元合金PtCu纳米海绵的合成方法,其特征包括如下步骤:
（1）将金属铂盐和铜盐一起加入有机溶剂DMF中，金属盐前驱体的量为0.01～0.1mol，室温下搅拌5～8分钟，铂盐前驱体与铜盐前驱体的摩尔比为1: 2；所加有机溶剂DMF量需要将金属铂盐和铜盐完全溶解即可；
（2）向步骤（1）所得的混合溶液中加入甲醛，室温搅拌5～10分钟，甲醛与DMF的体积比为1：7；
（3）向步骤（2）所得混合溶液转移至高压反应釜中反应12时，温度控制在180℃；
（4）将步骤（3）所得产物冷却后进行洗涤，离心分离后即得二元合金PtCu纳米海绵催化剂。所得产物冷却、离心分离并用去乙醇进行三次洗涤后分散保存于乙醇溶液中。
实施例2：
一种二元合金PtCu纳米海绵催化剂的合成方法,其特征包括如下步骤:
（1）将金属铂盐和铜盐一起加入有机溶剂DMF中，金属盐前驱体的量为0.01～0.1mol，室温下搅拌5～8分钟，铂盐前驱体与铜盐前驱体的摩尔比为1:3；所加有机溶剂DMF量需要将金属铂盐和铜盐完全溶解即可；
（2）向步骤（1）所得的混合溶液中加入甲醛，室温搅拌5～10分钟，甲醛与DMF的体积比为1：4；
（3）向步骤（2）所得混合溶液转移至高压反应釜中反应8时，温度控制在150℃；
（4）将步骤（3）所得产物冷却后进行洗涤，离心分离后即得二元合金PtCu纳米海绵催化剂。所得产物冷却、离心分离并用去乙醇进行三次洗涤后分散保存于乙醇溶液中。
实施例3：
一种二元合金PtCu纳米海绵催化剂的合成方法,其特征包括如下步骤:
（1）将金属铂盐和铜盐一起加入有机溶剂DMF中，金属盐前驱体的量为0.01～0.1mol，室温下搅拌5～8分钟，铂盐前驱体与铜盐前驱体的摩尔比为3:1；所加有机溶剂DMF量需要将金属铂盐和铜盐完全溶解即可；
（2）向步骤（1）所得的混合溶液中加入甲醛，室温搅拌5～10分钟，甲醛与DMF的体积比为1：2；
（3）向步骤（2）所得混合溶液转移至高压反应釜中反应10时，温度控制在170℃；
（4）将步骤（3）所得产物冷却后进行洗涤，离心分离后即得二元合金PtCu纳米海绵催化剂。所得产物冷却、离心分离并用去乙醇进行三次洗涤后分散保存于乙醇溶液中。
实施例4：
一种二元合金PtCu纳米海绵催化剂的合成方法,其特征包括如下步骤:
（1）将金属铂盐和铜盐一起加入有机溶剂DMF中，金属盐前驱体的量为0.01～0.1mol，室温下搅拌5～8分钟，铂盐前驱体与铜盐前驱体的摩尔比为2:1；所加有机溶剂DMF量需要将金属铂盐和铜盐完全溶解即可；
（2）向步骤（1）所得的混合溶液中加入甲醛，室温搅拌5～10分钟，甲醛与DMF的体积比为1：1；
（3）向步骤（2）所得混合溶液转移至高压反应釜中反应14时，温度控制在120℃；
（4）将步骤（3）所得产物冷却后进行洗涤，离心分离后即得二元合金PtCu纳米海绵催化剂。所得产物冷却、离心分离并用去乙醇进行三次洗涤后分散保存于乙醇溶液中。
由上述方法制得的二元合金PtCu纳米海绵由5纳米以下的小颗粒自助装构成，并且作为催化剂在甲醇燃料电池中应用，可以取得良好的催化性能。

Claims (7)

1.一类二元合金PtCu纳米海绵的合成，其特征在于：包括如下步骤:（1）将金属铂盐和铜盐一起加入有机溶剂DMF中，铂盐和铜盐前驱体的量为0.01～0.1mol，室温下搅拌5～8分钟；所加有机溶剂DMF量需要将金属铂盐和铜盐完全溶解即可；（2）向步骤（1）所得混合溶液中加入甲醛，室温下搅拌5～10分钟；(3)向步骤（2）所得混合溶液转移至高压反应釜中反应6～14小时，温度控制在100～200℃；(4)将步骤（3）所得产物冷却后进行洗涤，离心分离后即得二元合金PtCu纳米海绵。
2.根据权利要求1所述的一种二元合金PtCu纳米海绵的合成方法，其特征在于：步骤(1)中所述的金属铂盐前驱体为乙酰丙酮铂；金属铜盐前驱体为乙酰丙酮铜。
3.根据权利要求1所述的一种二元合金PtCu纳米海绵的合成方法，其特征在于：所述的铂盐前驱体与铜盐前驱体的摩尔比为1：5~4：1。
4.根据权利要求1所述的一种二元合金PtCu纳米海绵的合成方法，其特征在于：所述的甲醛与DMF的体积比为1:1~1:8。
5.根据权利要求1所述的一种二元合金PtCu纳米海绵的合成方法，其特征在于：步骤(3)中所述在高压反应釜中反应温度控制在150～190℃，反应时间为10-14小时。
6.根据权利要求1所述的一类二元合金PtCu纳米海绵的合成方法，其特征在于：所述的PtCu纳米海绵成分、形貌可控，该类纳米海绵由5.0 nm以下的颗粒构成；铜含量原子比在5.5%～71.0%。
7.如权利要求书1-6之一所述的一类二元合金PtCu纳米海绵作为催化剂在甲醇燃料电池中应用。
CN201810292159.3A 2018-04-03 2018-04-03 一类二元合金PtCu纳米海绵 Pending CN108372315A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810292159.3A CN108372315A (zh) 2018-04-03 2018-04-03 一类二元合金PtCu纳米海绵

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810292159.3A CN108372315A (zh) 2018-04-03 2018-04-03 一类二元合金PtCu纳米海绵

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108372315A true CN108372315A (zh) 2018-08-07

Family

ID=63031927

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810292159.3A Pending CN108372315A (zh) 2018-04-03 2018-04-03 一类二元合金PtCu纳米海绵

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108372315A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111446459A (zh) * 2020-04-24 2020-07-24 贵州大学 一种用于甲醇燃料电池的高性能阳极电催化剂及合成方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102024955A (zh) * 2010-10-30 2011-04-20 湖南科技大学 一种用于燃料电池的三维网状纳米多孔钯钌电极材料及其制备方法
CN104998636A (zh) * 2015-07-29 2015-10-28 贵州大学 一种PtRu二元金属纳米合金催化剂的合成方法与应用
US20160226073A1 (en) * 2013-08-19 2016-08-04 Georgetown University PtCu and PtNi Electrocatalysts Doped with Iodine
CN106994352A (zh) * 2017-04-12 2017-08-01 苏州大学 一种团簇型PtNi合金纳米催化剂、制备方法及其应用
CN107785591A (zh) * 2017-09-28 2018-03-09 东华大学 具有高电催化甲醇氧化活性的钯‑铜合金/还原氧化石墨烯复合材料及其制备方法和应用

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102024955A (zh) * 2010-10-30 2011-04-20 湖南科技大学 一种用于燃料电池的三维网状纳米多孔钯钌电极材料及其制备方法
US20160226073A1 (en) * 2013-08-19 2016-08-04 Georgetown University PtCu and PtNi Electrocatalysts Doped with Iodine
CN104998636A (zh) * 2015-07-29 2015-10-28 贵州大学 一种PtRu二元金属纳米合金催化剂的合成方法与应用
CN106994352A (zh) * 2017-04-12 2017-08-01 苏州大学 一种团簇型PtNi合金纳米催化剂、制备方法及其应用
CN107785591A (zh) * 2017-09-28 2018-03-09 东华大学 具有高电催化甲醇氧化活性的钯‑铜合金/还原氧化石墨烯复合材料及其制备方法和应用

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111446459A (zh) * 2020-04-24 2020-07-24 贵州大学 一种用于甲醇燃料电池的高性能阳极电催化剂及合成方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108097316B (zh) 一种负载纳米金属颗粒的MOFs纳米材料的制备方法
CN105833891B (zh) 一种功能化石墨烯支撑的镍钯双金属纳米催化剂及其制备和应用
CN109331822A (zh) 一种光催化苯甲醇氧化Au-Pd合金催化剂及其制备方法与应用
CN108258258A (zh) 一种用于燃料电池的富Cu八面体PtCu纳米催化剂的合成方法及应用
CN109939693B (zh) CoMn2O4双金属氧化物催化剂、制备方法及应用
Moaser et al. Curbed of molybdenum oxido-diperoxido complex on ionic liquid body of mesoporous Bipy-PMO-IL as a promising catalyst for selective sulfide oxidation
Ghamari Kargar et al. Copper (II) supported on a post-modified magnetic pectin Fe3O4@ pectin~ imidazole~ SO3H-Cu (II): An efficient biopolymer-based catalyst for selective oxidation of alcohols with aqueous TBHP
CN114272944B (zh) 一种磷酸银/钨酸钴复合声催化材料及其制备方法和应用
CN113083365A (zh) 一种高加氢选择性Pt基合金/MOFs催化剂的制备方法及应用
CN110124717A (zh) 一种用于苯甲醇转化为苯甲醛的催化剂及其制备方法
CN110479305B (zh) 一种核壳型柠檬醛选择性加氢催化剂的合成方法
CN112973681B (zh) 一种金属纳米团簇催化剂在醇一步法制备缩醛中的应用
TW200920731A (en) Process for the catalytic conversion of 2-hydroxy-4-methylthiobutanenitrile (HMTBN) to 2-hydroxy-4-methylthiobutanamide (HMTBM)
CN109926056A (zh) 一种以碳纳米管为载体的催化剂、制备方法及应用
JP2005509515A (ja) 金属塗布ナノ粒子の凝集体を構成する不均質触媒
Amiri et al. Combined experimental and computational study on Ag-NPs immobilized on rod-like hydroxyapatite for promoting Hantzsch reaction
CN106669737B (zh) 一种磁性核壳结构的碳／钯-钴多相催化剂的制备方法
CN108372315A (zh) 一类二元合金PtCu纳米海绵
CN109364962B (zh) 用于丙酮选择加氢的磷化镍基催化剂及其制法和应用
CN108927154A (zh) 一种金属间化合物纳米催化剂的制备方法
CN109395719B (zh) 一种在多壁碳纳米管表面可控负载贵金属纳米材料的方法
CN1175934C (zh) 一种用于合成戊二醛的含钨介孔分子筛催化剂及其制造方法
CN103145545A (zh) 一种用于丙三醇催化氧化制备丙醇二酸的方法
CN107442128B (zh) 一种Cu/Cu2O/CeO2三元纳米复合物的一锅水热法制备
CN101157028A (zh) 用于合成香茅醛的铂碳纳米管催化剂及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180807

RJ01 Rejection of invention patent application after publication