CN108421508A - 一种包含多核的铂-聚合物纳米核壳材料的制备方法 - Google Patents

一种包含多核的铂-聚合物纳米核壳材料的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108421508A
CN108421508A CN201810165379.XA CN201810165379A CN108421508A CN 108421508 A CN108421508 A CN 108421508A CN 201810165379 A CN201810165379 A CN 201810165379A CN 108421508 A CN108421508 A CN 108421508A
Authority
CN
China
Prior art keywords
multinuclear
platinum
preparation
core
polymer nanocomposite
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.)
Granted
Application number
CN201810165379.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN108421508B (zh
Inventor
陈俊琛
秦庆戊
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.)
5Elem Hi Tech Corp Technology Co Ltd
Original Assignee
5Elem Hi Tech Corp Technology Co Ltd
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 5Elem Hi Tech Corp Technology Co Ltd filed Critical 5Elem Hi Tech Corp Technology Co Ltd
Priority to CN201810165379.XA priority Critical patent/CN108421508B/zh
Publication of CN108421508A publication Critical patent/CN108421508A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108421508B publication Critical patent/CN108421508B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J13/00—Colloid chemistry, e.g. the production of colloidal materials or their solutions, not otherwise provided for; Making microcapsules or microballoons
    • B01J13/02—Making microcapsules or microballoons
    • B01J13/06—Making microcapsules or microballoons by phase separation
    • B01J13/12—Making microcapsules or microballoons by phase separation removing solvent from the wall-forming material solution
    • 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G8/00—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only
    • C08G8/04—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes
    • C08G8/08—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes of formaldehyde, e.g. of formaldehyde formed in situ
    • C08G8/20—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes of formaldehyde, e.g. of formaldehyde formed in situ with polyhydric phenols
    • C08G8/22—Resorcinol

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Manufacturing Of Micro-Capsules (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

本发明公开了一种包含多核的铂‑聚合物纳米核壳微球的制备方法，首先，以间苯二酚及甲醛为前驱物，氢氧化钠或氨水为催化剂及碱度调节剂，表面活性剂CTAB和F127为共稳定剂，采用改进的Stöber法在醇‑水溶液中合成间苯二酚‑甲醛树脂（RF）纳米微球；随后，以氯铂酸或氯化铂为铂源，水热法制备包含多核的铂外包覆间苯二酚‑甲醛树脂（Pt@RF）的纳米微球。该合成方法可拓展至制备其它贵金属‑聚合物核壳微球，包含多核的Au@RF、Pd@RF等复合材料的制备。此外，还可将贵金属‑聚合物核壳微球作为前驱物，制备得到Pt@C、Au@C、Pd@C等贵金属‑多孔碳材料，并应用于催化或锂离子电池等领域。

Description

一种包含多核的铂-聚合物纳米核壳材料的制备方法
技术领域
本发明属于功能性纳米核壳材料技术领域，具体公开了一种包含多核的铂-聚合物纳米核壳材料的制备方法。
背景技术
近年来，具有特殊核壳结构的复合材料受到了人们的广泛关注，并被应用于催化、吸附、生物成像、药物传输和锂离子电池等领域。核壳材料同时具备核与壳两种组分的功能，外部的壳层还可以避免内部的纳米粒子核发生团聚或者变形。人们现已制备出多种壳层来包覆金属纳米颗粒，包括聚合物、氧化硅、碳、氧化锆和氧化钛等。其中，聚合物包覆金属颗粒的核壳材料引起了人们的研究兴趣，并已成功应用于催化、抗菌及生物成像等方面。
目前，聚合物包覆金属颗粒的核壳材料一般需预先制备金属纳米颗粒，再在金属核表面进行壳层的聚合反应，聚合物壳层的包覆过程较难控制，且大部分为单核材料。因此，发明一种简单且可控的方法来制备包含多核的贵金属-聚合物纳米核壳材料，具有重要的意义和价值。
发明内容
本发明公开了一种包含多核的铂-聚合物纳米核壳微球的制备方法，合成过程简单且可控，所得材料形貌均一，应用范围广。
其技术方案是：将改进的Stöber法及水热法相结合，先制备聚合物壳层再引入贵金属核，二步得到包含多核的Pt@RF纳米核壳微球。
本发明所述的一种包含多核的铂-聚合物纳米核壳微球的制备方法，以间苯二酚及甲醛为前驱物，氢氧化钠或氨水为催化剂及碱度调节剂，表面活性剂CTAB和F127为共稳定剂，氯铂酸或氯化铂为铂源。
具体制备方法步骤如下：
(1) 称量0.02-0.25 g十六烷基三甲基溴化铵CTAB和0.02-1.0 g聚氧乙烯聚氧丙烯醚嵌段共聚物F127，加入5-10 mL去离子水及5-15 mL无水乙醇的混合液，30-60 °C下搅拌15-60分钟后，加入0.02-0.50 mL 0.5 M 氢氧化钠NaOH水溶液或25 wt%氨水继续搅拌30分钟；
(2) 加入0.02-0.30 g间苯二酚，搅拌30分钟后加入0.05-0.50 mL甲醛水溶液，将混合液在30 °C下搅拌24小时后加入0.25-1.0 mL 0.1 M氯铂酸H2PtCl6·6H2O或氯化铂PtCl4水溶液，并将溶液转移至聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜，于100 °C下反应18-24小时；
(3) 将产物离心，用水及乙醇洗涤后，置于烘箱内60 °C隔夜干燥并用玛瑙研钵研细，得到包含多核的Pt@RF纳米核壳微球。
进一步的，步骤（3）所述的洗涤包括水洗涤和乙醇洗涤两个洗涤步骤，其中先用水洗涤2次，再用乙醇洗涤3次。
进一步的，本发明所述的一种包含多核的铂-聚合物纳米核壳微球的制备方法，可拓展至制备其它贵金属-聚合物核壳微球，例如包含多核的Au@RF、Pd@RF等复合材料的制备。
进一步的，本发明所述的一种包含多核的铂-聚合物纳米核壳微球的应用方法，可将得到的贵金属-聚合物核壳微球作为前驱物，制备Pt@C、Au@C、Pd@C等贵金属-多孔碳材料，并应用于催化或锂离子电池等领域。
本发明的有益效果是：
1、先制备聚合物壳层再引入贵金属核，可得到包含多核的纳米核壳微球，合成过程简单且可控，所得材料形貌均一；
2、制备方法可拓展，如其它包含多核的贵金属-聚合物核壳微球；
3、材料应用范围广，可将所得贵金属-聚合物核壳微球作为前驱物，制备得到贵金属-多孔碳材料并应用于催化或锂离子电池等领域。
附图说明
图1为本发明实施例1合成的多核Pt@RF纳米核壳微球的扫描电镜图。
图2为本发明实施例2合成的多核Pt@RF纳米核壳微球的透射电镜图。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面我们结合具体实例对本发明进行进一步的详细描述，但应当理解的是本发明的保护范围不受限于这些实施例。
实施例1：
(1) 称量0.10 g CTAB和0.25 g F127，加入8 mL去离子水及10 mL无水乙醇的混合液，40 °C下搅拌30分钟后，加入0.30 mL 25 wt%氨水继续搅拌30分钟；
(2) 加入0.15 g间苯二酚，搅拌30分钟后加入0.25 mL甲醛水溶液，将混合液在30 °C下搅拌24小时后加入0.30 mL 0.1 M氯化铂PtCl4水溶液，并将溶液转移至聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜，于100 °C下反应20小时；
(3) 将产物离心，用水及乙醇洗涤后，置于烘箱内60 °C隔夜干燥并用玛瑙研钵研细，得到包含多核的Pt@RF纳米核壳微球，图1为该纳米核壳微球的扫描电镜SEM照片。
实施例2：
(1) 称量0.15 g CTAB和0.30 g F127，加入10 mL去离子水及12 mL无水乙醇的混合液，30 °C下搅拌50分钟后，加入0.10 mL 0.5 M 氢氧化钠NaOH水溶液继续搅拌30分钟；
(2) 加入0.20 g间苯二酚，搅拌30分钟后加入0.35 mL甲醛水溶液，将混合液在30 °C下搅拌24小时后加入0.50 mL 0.1 M氯铂酸H2PtCl6·6H2O水溶液，并将溶液转移至聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜，于100 °C下反应24小时；
(3) 将产物离心，用水及乙醇洗涤后，置于烘箱内60 °C隔夜干燥并用玛瑙研钵研细，得到包含多核的Pt@RF纳米核壳微球，图2为该纳米核壳微球的透射电镜TEM照片。

Claims (6)

1.一种包含多核的铂-聚合物纳米核壳微球的制备方法，其特征在于，将改进的Stöber法及水热法相结合，先制备聚合物壳层再引入贵金属核，二步得到包含多核的Pt@RF纳米核壳微球。
2.根据权利要求1所述的一种包含多核的铂-聚合物纳米核壳微球的制备方法，其特征在于，以间苯二酚及甲醛为前驱物，氢氧化钠或氨水为催化剂及碱度调节剂，表面活性剂CTAB和F127为共稳定剂，氯铂酸或氯化铂为铂源。
3.根据权利要求1所述的一种包含多核的铂-聚合物纳米核壳微球的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1) 称量0.02-0.25 g十六烷基三甲基溴化铵CTAB和0.02-1.0 g聚氧乙烯聚氧丙烯醚嵌段共聚物F127，加入5-10 mL去离子水及5-15 mL无水乙醇的混合液，30-60 °C下搅拌15-60分钟后，加入0.02-0.50 mL 0.5 M 氢氧化钠NaOH水溶液或25 wt%氨水继续搅拌30分钟；
(2) 加入0.02-0.30 g间苯二酚，搅拌30分钟后加入0.05-0.50 mL甲醛水溶液，将混合液在30 °C下搅拌24小时后加入0.25-1.0 mL 0.1 M氯铂酸H2PtCl6·6H2O或氯化铂PtCl4水溶液，并将溶液转移至聚四氟乙烯内衬的不锈钢反应釜，于100 °C下反应18-24小时；
(3) 将产物离心，用水及乙醇洗涤后，置于烘箱内60 °C隔夜干燥并用玛瑙研钵研细，得到包含多核的Pt@RF纳米核壳微球。
4.根据权利要求3所述的一种包含多核的铂-聚合物纳米核壳微球的制备方法，其特征在于，在步骤(3)中洗涤包括水洗涤和乙醇洗涤两个洗涤步骤，其中水洗涤2次，乙醇洗涤3次。
5.根据权利要求3所述的一种包含多核的铂-聚合物纳米核壳微球的制备方法，其特征在于，该制备方法可拓展制备至其它贵金属-聚合物核壳微球，包括包含多核的Au@RF、Pd@RF复合材料的制备。
6.一种包含多核的铂-聚合物纳米核壳微球的应用方法，其特征在于，将得到的贵金属-聚合物核壳微球作为前驱物，制备Pt@C、Au@C、Pd@C之类的贵金属-多孔碳材料，并应用于催化或锂离子电池领域。
CN201810165379.XA 2018-02-28 2018-02-28 一种包含多核的铂-聚合物纳米核壳材料的制备方法 Active CN108421508B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810165379.XA CN108421508B (zh) 2018-02-28 2018-02-28 一种包含多核的铂-聚合物纳米核壳材料的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810165379.XA CN108421508B (zh) 2018-02-28 2018-02-28 一种包含多核的铂-聚合物纳米核壳材料的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108421508A true CN108421508A (zh) 2018-08-21
CN108421508B CN108421508B (zh) 2020-05-12

Family

ID=63157163

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810165379.XA Active CN108421508B (zh) 2018-02-28 2018-02-28 一种包含多核的铂-聚合物纳米核壳材料的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108421508B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110229296A (zh) * 2019-07-03 2019-09-13 福建师范大学 一种腰果酚醛树脂微球及其St*ber制备方法
CN111266107A (zh) * 2020-03-18 2020-06-12 河北工业大学 一种树脂碳球负载钯催化剂的制备方法和应用

Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101157043A (zh) * 2007-09-26 2008-04-09 山东大学 一种核壳型纳米多孔金属催化剂及其制备方法
CN101623634A (zh) * 2009-08-04 2010-01-13 厦门大学 包裹贵金属纳米颗粒的核壳纳米催化剂及其方法
US20110150938A1 (en) * 2007-08-17 2011-06-23 University Of Florida Research Foundation, Inc. Supercrystalline Colloidal Particles and Method of Production
CN102198929A (zh) * 2010-03-22 2011-09-28 中国科学院理化技术研究所 具有纳米级贵金属和二氧化硅内核的中空二氧化硅亚微米球及其制备方法
CN102581273A (zh) * 2012-03-05 2012-07-18 安徽师范大学 一种多孔核壳纳米含金合金及其制备方法
CN103241723A (zh) * 2013-04-22 2013-08-14 华东师范大学 一种介孔碳/二氧化硅复合纳米微球的制备方法
WO2013119183A1 (en) * 2012-02-06 2013-08-15 Nanyang Technological University Methods of manufacturing core-shell microparticles, and microparticles formed thereof
CN104607203A (zh) * 2015-01-22 2015-05-13 中国科学院福建物质结构研究所 具有表面铂缺陷和氧化物纳米簇的铂基合金核壳结构(异质结构)的纳米催化剂及其制备方法
CN104624202A (zh) * 2015-01-23 2015-05-20 中国科学院福建物质结构研究所 具有表面多元素结构缺陷的铂基合金核壳结构纳米催化剂及其制备方法
CN104891468A (zh) * 2015-03-26 2015-09-09 中国科学院化学研究所 一种单层及多层空心碳纳米球、制备及其应用
KR101576396B1 (ko) * 2014-10-24 2015-12-11 경북대학교 산학협력단 페로시안화 금속이 고정된 코어-쉘 자성 실리카의 제조방법 및 세슘 또는 스트론튬 흡착제
CN105251480A (zh) * 2015-10-22 2016-01-20 上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司 一种钯-介孔氧化硅核壳纳米催化材料的制备方法
CN105944753A (zh) * 2016-05-09 2016-09-21 清华大学 一种核壳结构Cu-SSZ-13分子筛催化剂及其制备和应用
CN106345489A (zh) * 2016-07-29 2017-01-25 南京工程学院 一种三明治结构纳米催化材料及其制备方法
CN106693948A (zh) * 2016-11-24 2017-05-24 太原理工大学 含稀土氧化物多功能核壳材料及其制备方法
CN107505466A (zh) * 2017-10-20 2017-12-22 山东理工大学 一种检测乙型肝炎表面抗原的电流型免疫传感器的制备方法及应用
CN107629411A (zh) * 2017-09-27 2018-01-26 桂林理工大学 中空介孔二氧化硅微球增强环氧树脂复合材料的制备方法

Patent Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110150938A1 (en) * 2007-08-17 2011-06-23 University Of Florida Research Foundation, Inc. Supercrystalline Colloidal Particles and Method of Production
CN101157043A (zh) * 2007-09-26 2008-04-09 山东大学 一种核壳型纳米多孔金属催化剂及其制备方法
CN101623634A (zh) * 2009-08-04 2010-01-13 厦门大学 包裹贵金属纳米颗粒的核壳纳米催化剂及其方法
CN102198929A (zh) * 2010-03-22 2011-09-28 中国科学院理化技术研究所 具有纳米级贵金属和二氧化硅内核的中空二氧化硅亚微米球及其制备方法
WO2013119183A1 (en) * 2012-02-06 2013-08-15 Nanyang Technological University Methods of manufacturing core-shell microparticles, and microparticles formed thereof
CN102581273A (zh) * 2012-03-05 2012-07-18 安徽师范大学 一种多孔核壳纳米含金合金及其制备方法
CN103241723A (zh) * 2013-04-22 2013-08-14 华东师范大学 一种介孔碳/二氧化硅复合纳米微球的制备方法
KR101576396B1 (ko) * 2014-10-24 2015-12-11 경북대학교 산학협력단 페로시안화 금속이 고정된 코어-쉘 자성 실리카의 제조방법 및 세슘 또는 스트론튬 흡착제
CN104607203A (zh) * 2015-01-22 2015-05-13 中国科学院福建物质结构研究所 具有表面铂缺陷和氧化物纳米簇的铂基合金核壳结构(异质结构)的纳米催化剂及其制备方法
CN104624202A (zh) * 2015-01-23 2015-05-20 中国科学院福建物质结构研究所 具有表面多元素结构缺陷的铂基合金核壳结构纳米催化剂及其制备方法
CN104891468A (zh) * 2015-03-26 2015-09-09 中国科学院化学研究所 一种单层及多层空心碳纳米球、制备及其应用
CN105251480A (zh) * 2015-10-22 2016-01-20 上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司 一种钯-介孔氧化硅核壳纳米催化材料的制备方法
CN105944753A (zh) * 2016-05-09 2016-09-21 清华大学 一种核壳结构Cu-SSZ-13分子筛催化剂及其制备和应用
CN106345489A (zh) * 2016-07-29 2017-01-25 南京工程学院 一种三明治结构纳米催化材料及其制备方法
CN106693948A (zh) * 2016-11-24 2017-05-24 太原理工大学 含稀土氧化物多功能核壳材料及其制备方法
CN107629411A (zh) * 2017-09-27 2018-01-26 桂林理工大学 中空介孔二氧化硅微球增强环氧树脂复合材料的制备方法
CN107505466A (zh) * 2017-10-20 2017-12-22 山东理工大学 一种检测乙型肝炎表面抗原的电流型免疫传感器的制备方法及应用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘玉荣: "《介孔碳材料的合成及应用》", 30 June 2012 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110229296A (zh) * 2019-07-03 2019-09-13 福建师范大学 一种腰果酚醛树脂微球及其St*ber制备方法
CN111266107A (zh) * 2020-03-18 2020-06-12 河北工业大学 一种树脂碳球负载钯催化剂的制备方法和应用
CN111266107B (zh) * 2020-03-18 2022-12-20 河北工业大学 一种树脂碳球负载钯催化剂的制备方法和应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN108421508B (zh) 2020-05-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2018049965A1 (zh) 一种以微乳液为前体快速制备气凝胶的方法
CN106925772B (zh) 微/纳米核壳结构复合材料的制备方法
CN106565964B (zh) 一种微/纳米多层次复合结构金属多酚囊泡材料的制备方法
CN103100725B (zh) 一种银/碳量子点复合纳米材料的制备方法
CN108054387B (zh) 一种钯-介孔氧化硅空心多核纳米催化材料的制备方法
CN106914238B (zh) 一种钯银双金属复合材料及其制备方法
CN105397103A (zh) 一种纳米银/石墨烯复合材料及其制备方法
CN105251480B (zh) 一种钯‑介孔氧化硅核壳纳米催化材料的制备方法
CN102847533B (zh) 微波法合成凹土/钯纳米复合材料催化剂的方法
CN105234426B (zh) 一种超细纳米银的制备方法
CN108421508A (zh) 一种包含多核的铂-聚合物纳米核壳材料的制备方法
TWI428285B (zh) 微米級片狀銀粒及其製造方法
CN108546118A (zh) 一种氧化钇稳定氧化锆粉体及其制备方法和陶瓷
CN109732100A (zh) 一种小尺寸枝状铂纳米颗粒的制备方法
CN109621997A (zh) NiCo2S4/C微球纳米复合材料、其制备方法以及其应用
CN109019685A (zh) 一种合成CuBi2O4基胶体材料的方法
CN107349922B (zh) 一种铜/氧化锆-石墨烯复合载体催化剂及制备方法及应用
CN104028182A (zh) 一种蛋黄-蛋壳结构的氧化锌三元复合纳米材料的制备方法
CN103601194B (zh) 一种调控纳米硅形貌与结构的方法
CN102330149A (zh) 枝状金纳米单晶的制备方法
CN111530455B (zh) 采用乙二醇还原氯铂酸溶剂热合成Pt/C催化剂的方法
CN108707237A (zh) 一种制备空心金属有机框架的通用方法
CN104383920B (zh) 一种MnOOH/Ag纳米复合材料的制备方法及其应用
CN110125437A (zh) 一种正电荷修饰的粒径可控金纳米颗粒的制备方法
CN113318733B (zh) 一种高熵纳米酶的制备方法及其应用

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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant