CN1483539A - 利用金属置换反应制备金属纳米材料的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种利用金属置换反应制备金属纳米材料的方法，其制法包括：取1份氯金酸、氯铂酸的乙醇溶液和4份TiO2溶液混合并稀释，其中氯金酸、或氯铂酸的浓度范围为1×10－5～1×10－3mol/L。分别在上述溶液中加入表面处理过的铝片、锌片、铜片或银片，反应后即可在铝片、锌片、铜片或银片等金属表面及溶液中得到金、银或铂等金属的纳米材料。本发明的制备方法工艺和装置非常简单，制备的金属纳米材料可用作非线性光学材料，催化材料等。
Description
技术领域
本发明涉及金属纳米材料，特别是一种利用金属置换反应制备金属纳米材料的方法。
背景技术
由于金属纳米颗粒的高比表面积和量子效应，使得其在催化、非线性光学、电子设备、材料科学和生物医药检测等方面具有重要的应用，因此金属纳米材料的研究也引起了人们的广泛关注。
发明内容
本发明的目的是利用氧化还原反应中金属由于不同的活性发生置换反应的原理，提供一种利用还原电位较低金属置换还原电位较高的金属，从而制备金属纳米颗粒的方法。
本发明的技术解决方案如下：
一种利用金属间置换反应制备金、银或铂纳米材料的方法，其特征在于该方法包括下列步骤：
①根据要制备的金属纳米颗粒的种类，选用不同还原电位的活泼金属材料；
②配制要制备的金属纳米材料对应的化合物的溶液；
③将活泼金属材料表面处理后迅速加入上述溶液中；
④根据反应物浓度控制反应时间，观察溶液颜色变化，可得到金属的纳米材料。
所述的反应温度在室温～100℃范围内。
所述的溶剂可采用水、乙醇或它们的混合物作为溶剂。
利用本发明方法制备的金属纳米颗粒具有下列优点：
1、反应所需的方法和装置都非常简单，原料便宜易得。
2、所制备的金属纳米颗粒在溶液中稳定性好，在不引入任何高分子或表面活性剂阻聚剂的条件下，仍然非常稳定。
附图说明：
图1为本发明方法制备得到的溶液的吸收光谱。
图2为本发明方法在铝基体上生成的金纳米材料的SEM照片。
图3为本发明方法在铝基体形成的铂纳米颗粒SEM照片
具体实施方式：
用以下实施例对本发明的金属纳米颗粒的制备方法作进一步说明，以便于对本发明及其优点的理解。
实施例1
本实施例是采用铝片和银片与氯金酸的溶液反应制备金的纳米颗粒。具体制法为：以浓度为1×10-5mol/L的氯金酸水溶液为反应溶液，在室温下，加入表面打磨处理过的铝片和银片并使其反应，控制反应时间直至溶液颜色从淡黄色转变为红色时停止反应。此时在铝片和银片表面以及溶液中都生成了金的纳米颗粒，其中溶液的吸收光谱如图1所示，从图中曲线在550nm处的吸收峰可进一步确认金纳米材料的析出。图2中给出了铝片表面形成的金纳米颗粒SEM照片。
实施例2
本实施例是采用铝片和银片与氯铂酸的溶液反应制备铂的纳米颗粒。具体制法为：以浓度为1×10-5mol/L的氯铂酸水溶液为反应溶液，在室温下，加入表面打磨处理过的铝片和银片并使其反应，控制反应时间直至溶液颜色从淡黄色转变为暗褐色时停止反应。此时在铝片和银片以及溶液中均形成了波的纳米颗粒。图3中给出了铝片表面形成的铂纳米颗粒SEM照片。
实施例3
本实施例是采用铜片和氯金酸的溶液反应制备金的纳米颗粒。具体制法为：以浓度为1×10-5mol/L的氯金酸水溶液为反应溶液，在室温下，加入表面打磨处理过的铜片并使其反应，控制反应时间直至溶液颜色从淡黄色转变为红色时停止反应，此时在铜片表面和溶液中均已形成金的纳米颗粒。
Claims (5)
1、一种利用金属置换反应制备金属纳米材料的方法，其特征在于该方法包括下列步骤：
①根据要制备的金属纳米颗粒的种类，选用不同的活泼金属材料；
②配制要制备的金属纳米材料对应的化合物的溶液；
③将活泼金属材料表面处理后迅速加入上述溶液中；
④根据反应物浓度控制反应时间，观察到溶液颜色变化，即得到金属的纳米材料；
2、根据权利要求1所述的制备金和铂纳米颗粒的方法，其特征是其反应温度在室温～100℃范围内。
3、根据权利要求1所述的制备金纳米颗粒的方法，其特征是采用含AuCl4 -的可溶性的化合物作为前驱反应物。
4、根据权利要求1所述的制备铂纳米颗粒的方法，其特征是采用含PtCl6 2-的可溶性的化合物作为前驱反应物。
5、根据权利要求1所述的制备金和铂等金属纳米颗粒的方法，其特征是采用铝、锌、银和铜等活泼金属与对应的金属化合物的溶液反应制备不同金属的纳米材料。
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