JP4958109B2 - Sheet-like platinum nanoparticles having nanoholes and method for producing the same - Google Patents

Sheet-like platinum nanoparticles having nanoholes and method for producing the same Download PDF

Info

Publication number
JP4958109B2
JP4958109B2 JP2007230284A JP2007230284A JP4958109B2 JP 4958109 B2 JP4958109 B2 JP 4958109B2 JP 2007230284 A JP2007230284 A JP 2007230284A JP 2007230284 A JP2007230284 A JP 2007230284A JP 4958109 B2 JP4958109 B2 JP 4958109B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sheet
noble metal
platinum
nonionic surfactant
fatty acid
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2007230284A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2009062571A (en
Inventor
剛 木島
剛 酒井
優 長友
Original Assignee
国立大学法人 宮崎大学
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 国立大学法人 宮崎大学 filed Critical 国立大学法人 宮崎大学
Priority to JP2007230284A priority Critical patent/JP4958109B2/en
Publication of JP2009062571A publication Critical patent/JP2009062571A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4958109B2 publication Critical patent/JP4958109B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Description

本発明は、金属白金の化学的、電気化学的及び磁気的特性を利用した燃料電池用触媒、自動車排ガス処理用触媒等の産業及び環境分野における各種化学反応に対する触媒、電気分解用電極等の各種電気化学反応に対する電極、又は、温度、圧力、ガスセンサ素子等のフォトニクス・エレクトロニクス・情報技術用基礎素材若しくは機能素子などとして使用される白金を主成分とし、ナノホールを有するシート状金属ナノ粒子及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a catalyst for various chemical reactions in industrial and environmental fields, such as a catalyst for a fuel cell, a catalyst for exhaust gas treatment of automobiles utilizing the chemical, electrochemical and magnetic properties of metallic platinum, and various types of electrodes for electrolysis. Electrodes for electrochemical reaction, or sheet metal nanoparticles having nanoholes, mainly composed of platinum used as basic materials or functional elements for photonics, electronics, information technology such as temperature, pressure, gas sensor elements, and the production thereof Regarding the method.

エネルギー変換および物質変換のための各種電極触媒及びガス拡散電極は、一般に、カーボン等の導電性担体に、金属塩の水溶液あるいはコロイド分散系を用いて金属成分を導入したのち、焼成、水素還元などの処理を行い調製する方法(非特許文献1)や、CVDなどの気相法を用いて調製される。つまり、電極触媒は、固体担体の表面に金属粒子を担持した複合粒子の形で調製され、その活性は、金属種はもとより、担持された金属微粒子の大きさ、結晶面の種類、担体の種類などによって変化し、微粒子の形状および大きさの制御は特に重要である。     Various electrocatalysts and gas diffusion electrodes for energy conversion and substance conversion are generally used after introducing a metal component into a conductive support such as carbon using an aqueous solution or colloidal dispersion of a metal salt, followed by firing, hydrogen reduction, etc. It is prepared using a method (Non-patent Document 1) for preparing by performing the above-mentioned treatment or a vapor phase method such as CVD. That is, the electrode catalyst is prepared in the form of composite particles in which metal particles are supported on the surface of a solid support, and its activity is not only the metal species but also the size of the supported metal fine particles, the type of crystal plane, the type of support. The control of the shape and size of the fine particles is particularly important.

このため、貴金属触媒および貴金属電極触媒の調製法として、上記の一般的な方法を様々に工夫することに加えて、ポリビニルピロリドンなどの保護剤存在下で液相還元し貴金属コロイドを作製する方法(非特許文献2)なども開発されてきている。   For this reason, as a method for preparing the noble metal catalyst and the noble metal electrode catalyst, in addition to devising the above general methods in various ways, a method for producing a noble metal colloid by liquid phase reduction in the presence of a protective agent such as polyvinylpyrrolidone ( Non-patent document 2) has also been developed.

最近では、メソポーラスシリカを鋳型とする光還元、Hガス及び電着法を用いた還元により白金ナノワイヤが得られており、(非特許文献3、4)また、パラジウムについても、シリカを鋳型として、その細孔径に応じた直径および長さをもつナノワイヤが合成されている(非特許文献5)。また、三次元細孔構造をもつメソポーラスシリカを鋳型とする水素還元により、白金ワイヤが三次元網目状に連結し、シリカ壁の厚さに相当する直径約3 nmの細孔をもつポーラス白金粒子が得られているが(非特許文献6)、いずれもカーボン上への担持についての言及はない。 Recently, platinum nanowires have been obtained by photoreduction using mesoporous silica as a template, reduction using H 2 gas and electrodeposition (Non-Patent Documents 3 and 4). Nanowires having a diameter and length corresponding to the pore diameter have been synthesized (Non-patent Document 5). Also, porous platinum particles with pores with a diameter of about 3 nm corresponding to the thickness of the silica wall, with platinum wires connected in a three-dimensional network by hydrogen reduction using mesoporous silica with a three-dimensional pore structure as a template. (Non-Patent Document 6), but there is no mention of loading on carbon.

一方、本発明者らは、二種類の界面活性剤から成る液晶を鋳型として塩化白金酸を還元する手法を開発し、還元剤および白金塩の種類によって、外径6〜7nm、内径3〜4nmの白金、パラジウムなどの貴金属ナノチューブおよびスポンジ状貴金属ナノ粒子およびスポンジ状貴金属ナノ粒子担持カーボンを製造した(特許文献1、特許文献2、特許文献3)。   On the other hand, the present inventors have developed a technique for reducing chloroplatinic acid using a liquid crystal composed of two kinds of surfactants as a template, and an outer diameter of 6 to 7 nm and an inner diameter of 3 to 4 nm depending on the kind of the reducing agent and the platinum salt. Noble metal nanotubes such as platinum and palladium, sponge-like noble metal nanoparticles, and sponge-like noble metal nanoparticle-supported carbon were produced (Patent Document 1, Patent Document 2, Patent Document 3).

しかしながら、上記の文献に開示されている貴金属ナノ構造体は、あくまで独立して生成するバルクの超微粉やスポンジ状白金担持カーボンであり、ナノホールを有するシート状白金ナノ粒子についての言及はない。   However, the noble metal nanostructures disclosed in the above documents are bulk ultrafine powder and sponge-like platinum-supporting carbon that are independently generated, and there is no mention of sheet-like platinum nanoparticles having nanoholes.

富永博夫ほか1名、化学総説「触媒設計」、日本化学会編、1982年、p.50-63Hiroo Tominaga et al., Chemical Review “Catalyst Design”, The Chemical Society of Japan, 1982, p.50-63 N. Toshimaほか1名、Bull.Chem. Soc. Jpn., 65, 400 (1992)N. Toshima and 1 other person, Bull. Chem. Soc. Jpn., 65, 400 (1992) M. Sasakiほか6名、Microporous Mesoporous Mater., 21, 597 (1998).M. Sasaki and 6 others, Microporous Mesoporous Mater., 21, 597 (1998). Z. Liuほか7名、Angew.Chem. Int. Ed., 39, 3107 (2000).Z. Liu and 7 others, Angew. Chem. Int. Ed., 39, 3107 (2000). K-. B. Leeほか2名、 Adv. Mater., 13, 7, 517 (2001).K-. B. Lee and two others, Adv. Mater., 13, 7, 517 (2001). H. J. Shinほか3名J.Am. Chem. Soc., 123, 1246-1247 (2001).H. J. Shin and three others J. Am. Chem. Soc., 123, 1246-1247 (2001). 木島 剛、特許第3842177号公報Tsuyoshi Kijima, Japanese Patent No. 3842177 木島 剛 ほか1名、特開2006−045582号公報Takeshi Kijima et al., Japanese Patent Laid-Open No. 2006-045582 木島 剛 ほか1名、特開2006−228450号公報Takeshi Kijima and 1 other, JP-A-2006-228450

以上のように、白金に関する従来技術は、球状もしくは不定形の超微粒子のほか、ナノメートルサイズのワイヤ、ハニカム状または3次元網目状の細孔を有する粒状または膜状の多孔体、ならびに本発明者の手によるナノチューブを提供するに留まっている。これに対して、これらとは異なる新規な細孔形状、新規なサイズ、新規な物性を有する白金ナノ粒子を創出し、触媒や電極などとしての従来にない性能を実現することが望まれている。 また、燃料電池用の電極として、酸素還元活性が低いことに起因するカソード過電圧の低減が強く望まれている。   As described above, the prior art relating to platinum includes spherical or amorphous ultrafine particles, nanometer-sized wires, granular or membrane-like porous bodies having honeycomb- or three-dimensional network pores, and the present invention. It remains to provide nanotubes by the hand of the person. On the other hand, it is desired to create platinum nanoparticles with new pore shapes, new sizes, and new physical properties different from these, and realize unprecedented performance as catalysts and electrodes. . Further, as an electrode for a fuel cell, it is strongly desired to reduce the cathode overvoltage resulting from the low oxygen reduction activity.

本発明は、上記のような課題を解決しようとするものであり、触媒や電極などとして使用することができる新規な細孔形状、新規なサイズを有するシート状白金ナノ粒子及びその製造方法を提供することを課題とする。   The present invention is intended to solve the above-mentioned problems, and provides a sheet-shaped platinum nanoparticle having a novel pore shape and a novel size that can be used as a catalyst or an electrode, and a method for producing the same. The task is to do.

発明者らは、以上、従来技術について紹介、列挙したナノチューブに関する多岐にわたる研究報告、先行技術を念頭に置きつつ、これに対して、複合界面活性剤系を基礎とする鋳型合成法により、既往とは異なる新規な細孔形状、新規なサイズを有する白金ナノ粒子を創出すべく、用いる金属源と還元剤の種類ならびに反応条件についてさらに鋭意研究を進めた結果、屈曲した不飽和アルキル基を疎水部、サイズの比較的大きいポリエチレンオキシド鎖を親水部とし、これらがエステル結合で結ばれた非イオン界面活性剤であるポリオキシエチレンソルビタンモノオレート等のポリオキシエチレンソルビタン不飽和脂肪酸エステルの一種類、若しくはもう一種の非イオン界面活性剤を加えた合計二種類の非イオン界面活性剤を水と混和してできる分子組織に予め加えられた塩化白金酸アルカリ金属塩を水素化ホウ素塩等の還元剤水溶液で還元する反応により白金を骨格とする厚さ2〜25nm、外径30〜600nmの単結晶質シートで、直径1〜3.5nmの六角形若しくは円形、又は幅1〜3.5nm、長さ5〜10nmの楕円形若しくは長方形の凹面状ナノホールが、4〜5nmのほぼ等間隔又は1〜4nmの不等間隔で配列した構造を有することを特徴とするシート状白金ナノ粒子が成長することを究明した。   The inventors have introduced various conventional research reports on the nanotubes listed above and enumerated the prior art while keeping in mind the prior art. Has been investigating the types of metal sources and reducing agents used and the reaction conditions in order to create platinum nanoparticles with different novel pore shapes and new sizes. , One kind of polyoxyethylene sorbitan unsaturated fatty acid ester such as polyoxyethylene sorbitan monooleate, which is a nonionic surfactant in which a polyethylene oxide chain having a relatively large size is a hydrophilic part and these are linked by an ester bond, or A total of two types of nonionic surfactants combined with other nonionic surfactants were mixed with water. A monocrystalline sheet having a thickness of 2 to 25 nm and an outer diameter of 30 to 600 nm having a platinum skeleton by a reaction in which an alkali metal chloroplatinate added in advance to the molecular structure is reduced with an aqueous reducing agent solution such as borohydride. Then, hexagons or circles having a diameter of 1 to 3.5 nm, or elliptical or rectangular concave nanoholes having a width of 1 to 3.5 nm and a length of 5 to 10 nm are arranged at substantially equal intervals of 4 to 5 nm or 1 to 4 nm. It was investigated that sheet-like platinum nanoparticles characterized by having a structure arranged at unequal intervals grow.

すなわち、第1の発明は、(1)貴金属元素である白金(Pt)よってその骨格が構成され、かつ厚さ2〜25nm、外径30〜600nmの単結晶質シート状粒子であって、直径1〜3.5nmの六角形若しくは円形、又は幅1〜3.5nm、長さ3.5〜10nmの楕円形若しくは長方形の凹面状ナノホールが、4〜5nmのほぼ等間隔又は1〜5nmの不等間隔で配列した構造を有することを特徴とするシート状白金ナノ粒子である。   That is, the first invention is (1) a single crystalline sheet-like particle having a skeleton composed of platinum (Pt) as a noble metal element and having a thickness of 2 to 25 nm and an outer diameter of 30 to 600 nm. Hexagonal or circular shape of 1 to 3.5 nm, or elliptical or rectangular concave nanoholes having a width of 1 to 3.5 nm and a length of 3.5 to 10 nm are arranged at approximately equal intervals of 4 to 5 nm or irregularities of 1 to 5 nm. It is a sheet-like platinum nanoparticle characterized by having the structure arranged at equal intervals.

以下(2)ないし(3)に記載する金属ナノ粒子は、(1)記載の白金ナノ粒子を基本構造として、これより派生したものといえる。
すなわち、第2の発明は、(2)貴金属元素である白金(Pt)と、貴金属元素である金(Au)、銀(Ag)、パラジウム(Pd)、ロジウム(Rh)、イリジウム(Ir)、ルテニウム(Ru)よりなる群から選択された一種以上の元素を任意の割合で混和した組織によってその骨格が構成され、かつ厚さ2〜25nm、外径30〜600nmの単結晶質シート状粒子であって、直径1〜3.5nmの六角形若しくは円形、又は幅1〜3.5nm、長さ3.5〜10nmの楕円形若しくは長方形の凹面状ナノホールが、4〜5nmのほぼ等間隔又は1〜5nmの不等間隔で配列した構造を有することを特徴とするシート状貴金属ナノ粒子である。
It can be said that the metal nanoparticles described in (2) to (3) below are derived from platinum nanoparticles described in (1) as a basic structure.
That is, the second invention is (2) platinum (Pt) which is a noble metal element and gold (Au), silver (Ag), palladium (Pd), rhodium (Rh), iridium (Ir), which are noble metal elements, A single crystalline sheet-like particle having a skeleton composed of a structure in which one or more elements selected from the group consisting of ruthenium (Ru) are mixed in an arbitrary ratio and having a thickness of 2 to 25 nm and an outer diameter of 30 to 600 nm. A hexagonal or circular shape having a diameter of 1 to 3.5 nm, or an elliptical or rectangular concave nanohole having a width of 1 to 3.5 nm and a length of 3.5 to 10 nm, or approximately equal intervals of 4 to 5 nm or 1 It is a sheet-like noble metal nanoparticle having a structure arranged at unequal intervals of ˜5 nm.

また、第3の発明は、(3)貴金属元素である白金(Pt)と、ニッケル(Ni)等の卑金属元素群から選択された一種以上の元素を任意の割合で混和した組織によってその骨格が構成され、かつ厚さ2〜25nm、外径30〜600nmの単結晶質シート状粒子であって、直径1〜3.5nmの六角形若しくは円形、又は幅1〜3.5nm、長さ3.5〜10nmの楕円形若しくは長方形の凹面状ナノホールが、4〜5nmのほぼ等間隔又は1〜5nmの不等間隔で配列した構造を有することを特徴とするシート状貴金属ナノ粒子である。   The third aspect of the present invention is that (3) the skeleton is formed by a structure in which platinum (Pt), which is a noble metal element, and one or more elements selected from a group of base metal elements such as nickel (Ni) are mixed at an arbitrary ratio. 1. A single crystalline sheet-like particle having a thickness of 2 to 25 nm and an outer diameter of 30 to 600 nm, which is a hexagon or a circle having a diameter of 1 to 3.5 nm, or a width of 1 to 3.5 nm and a length of 3. 5. A sheet-like noble metal nanoparticle having a structure in which 5 to 10 nm elliptical or rectangular concave nanoholes are arranged at substantially equal intervals of 4 to 5 nm or unequal intervals of 1 to 5 nm.

以下、第4ないし第6の発明は、前記第1ないし第3の発明の希土類酸化物の製造方法を提示するものである。
すなわち、第4の発明は、(4)ヘキサクロロ白金酸塩等の白金錯化合物よりなる群から選択された一種類の白金錯化合物、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレート等のポリオキシエチレンソルビタン不飽和脂肪酸エステルよりなる群から選択された一種類の非イオン界面活性剤、若しくはポリオキシエチレンソルビタンモノオレート等のポリオキシエチレンソルビタン不飽和脂肪酸エステルよりなる群から選択された一種類の非イオン界面活性剤とノナエチレングリコールモノヘキサデシルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル類よりなる群から選択された一種類の非イオン界面活性剤の合わせて二種類の界面活性剤、並びに水からなる反応混合物を調製し、次いでこの反応混合物に水素化ホウ素ナトリウム等の還元剤水溶液を添加して反応させることにより、前記第1の発明のシート状白金ナノ粒子を製造することを特徴とするシート状白金ナノ粒子の製造方法である。
The fourth to sixth inventions present the method for producing rare earth oxides of the first to third inventions.
That is, the fourth invention is (4) one kind of platinum complex compound selected from the group consisting of platinum complex compounds such as hexachloroplatinate, and polyoxyethylene sorbitan unsaturated fatty acid ester such as polyoxyethylene sorbitan monooleate. One nonionic surfactant selected from the group consisting of, or one nonionic surfactant selected from the group consisting of polyoxyethylene sorbitan unsaturated fatty acid esters such as polyoxyethylene sorbitan monooleate and nona Preparing a reaction mixture consisting of two surfactants in combination with one nonionic surfactant selected from the group consisting of polyoxyethylene alkyl ethers such as ethylene glycol monohexadecyl ether, and water; Reducing agent water such as sodium borohydride is added to the reaction mixture. By reacting with the addition of liquid, a method for producing a sheet-like platinum nanoparticles, characterized by producing a sheet-like platinum nanoparticles of the first aspect of the present invention.

第5の発明は、(5)ヘキサクロロ白金酸塩等の白金錯化合物よりなる群から選択された一種類の白金錯化合物と、金(Au)、銀(Ag)、パラジウム(Pd)、ロジウム(Rh)、イリジウム(Ir)、ルテニウム(Ru)の硝酸塩、塩化物、塩化金属酸等よりなる群から選択された一種以上の貴金属塩若しくは貴金属錯化合物、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレート等のポリオキシエチレンソルビタン不飽和脂肪酸エステルよりなる群から選択された一種類の非イオン界面活性剤、若しくはポリオキシエチレンソルビタンモノオレート等のポリオキシエチレンソルビタン不飽和脂肪酸エステルよりなる群から選択された一種類の非イオン界面活性剤とノナエチレングリコールモノヘキサデシルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル類よりなる群から選択された一種類の非イオン界面活性剤の合わせて二種類の界面活性剤、並びに水からなる反応混合物を調製し、次いでこの反応混合物に水素化ホウ素ナトリウム等の還元剤水溶液を添加して反応させることにより、前記第2の発明のシート状貴金属ナノ粒子を製造することを特徴とする貴金属ナノ粒子の製造方法である。   The fifth invention provides (5) one kind of platinum complex compound selected from the group consisting of platinum complex compounds such as hexachloroplatinate, gold (Au), silver (Ag), palladium (Pd), rhodium ( Rh), iridium (Ir), ruthenium (Ru) nitrates, chlorides, metal chlorides and the like, one or more noble metal salts or noble metal complex compounds, polyoxyethylene such as polyoxyethylene sorbitan monooleate One type of nonionic surfactant selected from the group consisting of sorbitan unsaturated fatty acid esters, or one type of nonionic selected from the group consisting of polyoxyethylene sorbitan unsaturated fatty acid esters such as polyoxyethylene sorbitan monooleate Surfactant and polyoxyethylene amines such as nonaethylene glycol monohexadecyl ether Prepare a reaction mixture consisting of two types of surfactants combined with one kind of nonionic surfactant selected from the group consisting of kill ethers, and water, and then reduce the reaction mixture to sodium borohydride or the like. A sheet-like noble metal nanoparticle according to the second aspect of the present invention is produced by adding and reacting an aqueous agent solution.

第6の発明は、(6)ヘキサクロロ白金酸塩等の白金錯化合物よりなる群から選択された一種類の白金錯化合物と、ニッケル(Ni)等の卑金属元素の硝酸塩、塩化物等よりなる群から選択された一種以上の卑金属塩、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレート等のポリオキシエチレンソルビタン不飽和脂肪酸エステルよりなる群から選択された一種類の非イオン界面活性剤、若しくはポリオキシエチレンソルビタンモノオレート等のポリオキシエチレンソルビタン不飽和脂肪酸エステルよりなる群から選択された一種類の非イオン界面活性剤とノナエチレングリコールモノヘキサデシルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル類よりなる群から選択された一種類の非イオン界面活性剤の合わせて二種類の界面活性剤、並びに水からなる反応混合物を調製し、次いでこの反応混合物に水素化ホウ素ナトリウム等の還元剤水溶液を添加して反応させることにより、前記第3の発明のシート状貴金属ナノ粒子を製造することを特徴とする貴金属ナノ粒子の製造方法である。   The sixth invention is a group consisting of (6) one type of platinum complex compound selected from the group consisting of platinum complex compounds such as hexachloroplatinate, and nitrates, chlorides, etc. of base metal elements such as nickel (Ni) One or more base metal salts selected from the group consisting of one nonionic surfactant selected from the group consisting of polyoxyethylene sorbitan unsaturated fatty acid esters such as polyoxyethylene sorbitan monooleate, or polyoxyethylene sorbitan monooleate One non-ionic surfactant selected from the group consisting of polyoxyethylene sorbitan unsaturated fatty acid esters and one type selected from the group consisting of polyoxyethylene alkyl ethers such as nonaethylene glycol monohexadecyl ether Two types of surfactants, including nonionic surfactants, and water The sheet-like noble metal nanoparticles of the third invention are manufactured by adding a reducing agent aqueous solution such as sodium borohydride to the reaction mixture and reacting with the reaction mixture. This is a method for producing noble metal nanoparticles.

また、以下の(7)〜(8)のような第1から第3の発明の貴金属ナノ粒子の用途発明を提示するものである。
すなわち、(7)前記(1)〜(3)に記載する貴金属ナノ粒子を何れか一種又は2種以上を含んでなり、その物性に基づいた用途に使用することを特徴とする機能性材料。
(8)その用途が専ら燃料電池用、自動車排ガス用等の触媒として供され、使用されることを特徴とする前記(7)の機能性材料。
(9)その用途が専ら電気分解用等の電極として供され、使用されることを特徴とする前記(7)の機能性材料。
(10)その用途が専ら温度、圧力、湿度、結露、流量、風速、光、ガス、酸素濃度、または変位を検出あるいは測定するセンサとして供され、使用されることを特徴とする前記(7)の機能性材料。
Further, the inventions of the use of the noble metal nanoparticles of the first to third inventions such as the following (7) to (8) are presented.
That is, (7) A functional material comprising any one kind or two or more kinds of noble metal nanoparticles described in the above (1) to (3) and used for applications based on their physical properties.
(8) The functional material as described in (7) above, which is used and used exclusively as a catalyst for fuel cells, automobile exhaust gas, and the like.
(9) The functional material according to (7), wherein the functional material is used and used exclusively as an electrode for electrolysis or the like.
(10) The above-mentioned (7), characterized in that its use is provided and used exclusively as a sensor for detecting or measuring temperature, pressure, humidity, condensation, flow rate, wind speed, light, gas, oxygen concentration, or displacement. Functional materials.

本発明は、その貴金属ナノ粒子が前述のような組成と構造になっているため、次のような効果が期待できる。
1)白金または白金を主成分とし、ナノホールを有するシート状白金ナノ粒子を水素と酸素を反応させて電気エネルギーを取り出す燃料電池用触媒として用いた場合、微細な単結晶質骨格とナノホールに基づくナノ構造効果とが相乗的に作用して、従来の材料に比べて格段に高い触媒効果が発揮し得られ、必要な触媒量の大幅な低減をもたらすことが期待できる。
2)これを自動車排ガス浄化、石油化学、合成ガス製造、医薬・油脂製造等における触媒として用いた場合、前項と同じ理由により触媒効率が格段に上がり、環境の一層の改善、生産プロセスの省エネルギー化等の顕著な効果が期待される。
3)これを電気分解用等の電極として用いた場合、従来の材料に比べて電極表面積の大幅な増大により反応効率の飛躍的な上昇をもたらすことが期待される。
4)これを温度、圧力、湿度、結露、流量、風速、光、ガス、酸素濃度、または変位を検出あるいは測定するセンサとして用いた場合、検出精度・感度が格段に向上し、素子の小型化・高性能化が実現される。
In the present invention, since the noble metal nanoparticles have the composition and structure as described above, the following effects can be expected.
1) When platinum or sheet-shaped platinum nanoparticles containing platinum as a main component and used as a fuel cell catalyst for extracting electric energy by reacting hydrogen with oxygen, nano-based nano-holes based on a fine single crystalline skeleton It can be expected that the structural effect acts synergistically, and a catalytic effect much higher than that of the conventional material can be exhibited, and the required amount of catalyst can be greatly reduced.
2) When this is used as a catalyst in automobile exhaust gas purification, petrochemistry, synthesis gas production, pharmaceutical / oil production, etc., the catalyst efficiency is dramatically increased for the same reason as the previous section, further improving the environment and saving energy in the production process. Such remarkable effects are expected.
3) When this is used as an electrode for electrolysis or the like, it is expected to bring about a dramatic increase in reaction efficiency due to a significant increase in the electrode surface area compared to conventional materials.
4) When this is used as a sensor for detecting or measuring temperature, pressure, humidity, condensation, flow rate, wind speed, light, gas, oxygen concentration, or displacement, the detection accuracy and sensitivity are greatly improved, and the element is miniaturized.・ High performance is realized.

この出願の発明は、以上の特徴を持つものであるが、以下実施例を添付した図面に基づき、具体的に説明する。ただし、これらの実施例は、あくまでも本発明の一つの態様を開示するものであり、決して本発明を限定する趣旨ではない。すなわち、本発明のねらいとするところは白金又は白金を主成分とする2種以上の金属元素を主要成分として組織されたナノホールを有する単結晶質のシート状金属ナノ粒子を提供するところにあることは、前述したとおりである。その含有成分と構造は、白金を含む一種以上の貴金属元素、又は白金を主成分とし卑金属元素を副成分とする骨格から成る特定寸法のスポンジ状ナノ粒子であり、その構成する成分は、主要成分、副成分自体に関しても、組成的に多様な組み合わせを許容するものである。
また、製造方法の骨子は、屈曲した不飽和アルキル基を疎水部、サイズの比較的大きいポリエチレンオキシド鎖を親水部とし、これらがエステル結合で結ばれた非イオン界面活性剤の一種類、若しくはもう一種の非イオン界面活性剤を加えた合計二種類の非イオン界面活性剤と金属塩の水溶液とを適切な条件で混合することによって得られる構造を鋳型として白金錯塩又は白金錯塩を主成分とする2種以上の金属塩を還元することによってナノホールを有する特定寸法のシート状ナノ粒子を誘導するというものであり、鋳型を構築するための最適温度や混合条件も対象とする金属種や用いる界面活性剤の特性によって多様に変化する。対して、実施例は、本発明に対して、あくまでもその一態様例を示すものにすぎず、本発明を構成する金属種や製造方法もこの実施例によって限定されるべきではない。
The invention of this application has the above-described features, and will be specifically described below with reference to the accompanying drawings. However, these examples merely disclose one aspect of the present invention, and are not intended to limit the present invention. That is, the aim of the present invention is to provide single crystalline sheet-like metal nanoparticles having nanoholes organized with platinum or two or more metal elements mainly composed of platinum as main components. Is as described above. The contained components and structure are one or more noble metal elements including platinum, or sponge-like nanoparticles of a specific size composed of a skeleton having platinum as a main component and a base metal element as a minor component. As for the subcomponent itself, various combinations in composition are allowed.
In addition, the main point of the production method is a kind of nonionic surfactant in which a bent unsaturated alkyl group is a hydrophobic part and a relatively large polyethylene oxide chain is a hydrophilic part and these are linked by an ester bond, or A platinum complex salt or platinum complex salt as a main component is a structure obtained by mixing a total of two types of nonionic surfactants with one kind of nonionic surfactant and an aqueous solution of metal salt under appropriate conditions. By reducing two or more kinds of metal salts, sheet-like nanoparticles with specific dimensions having nanoholes are derived. The optimum temperature and mixing conditions for constructing the template are also targeted and the surface activity used. It varies depending on the characteristics of the agent. On the other hand, an Example shows only the example of the aspect with respect to this invention to the last, The metal seed | species and manufacturing method which comprise this invention should not be limited by this Example.

図1(A)〜(D)及び図2(A)〜(C)は、本発明のナノホールを有するシート状白金ナノ粒子の透過形電子顕微鏡による観察写真であり、これによると、本発明の金属組織は単結晶質で六角形、円形、楕円形、あるいは長方形の凹面状ナノホールがほぼ等間隔あるいは不等間隔で配列した構造を呈していることが観察される。   1 (A) to (D) and FIGS. 2 (A) to (C) are photographs taken by a transmission electron microscope of sheet-like platinum nanoparticles having nanoholes of the present invention. It is observed that the metal structure is monocrystalline and has a structure in which hexagonal, circular, elliptical, or rectangular concave nanoholes are arranged at approximately equal or unequal intervals.

試験管に秤り取った塩化白金酸(HPtCl)及びその2倍モル量の水酸化ナトリウムを含む水溶液を60℃に昇温した。ついでポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノオレート(Tween80;米国 Atlas
Powder社 商品名)を加えて60℃の湯浴で10分間振とうした後、15℃に冷却した。
15℃でさらに20分間放置し、仕込みモル比NaPtCl
Tween80:H0=1:1:60の混合物を調製した。ついで、同温度に保持したこの混合物に塩化白金酸ナトリウムの5倍モル量の水素化ホウ素ナトリウム及び20倍モル量の水からなる溶液を加え、そのまま24時間反応させた。析出した微細な固相を遠心分離後、水洗、次いでエタノール洗浄し、乾燥して黒色粉末を得た。
塩化白金酸HPtClを金属源として同様な手順で調製した仕込みモル比NaPtCl
Tween80:H0=1:1:60(x=1.0)の反応前駆体は、d=7.65nmのX線回折ピークを与える液晶であり、a=8.83nmの規則的なヘキサゴナル構造をとっていることがわかる〔図3(A)〕。
透過型電子顕微鏡による観察により、この規則構造をもつ液晶に上記の水素化ホウ素ナトリウム水溶液を加えて得られた粉末試料は、その主生成物が厚さ2〜25nm、外径30〜600nmの単結晶質シートで、直径1〜3.5nmの六角形若しくは円形、又は幅1〜3.5nm、長さ3.5〜10nmの楕円形若しくは長方形の凹面状ナノホールが1〜5nmの不等間隔で配列した構造をもつ白金ナノ粒子であることを確認した〔図1(A)〜(C)〕。(A)からシート状形態が確認できる。(A)の一部を拡大した(B)において、白い斑点状の部分がシート面が窪み、電子密度の低くなった凹面状ナノホールを示している。(B)の下の図は、ナノホールのサイズの分布を示すヒストグラムで、直径が1nm〜3.2nmの範囲に分布し、平均サイズは1.8nmであることがわかる。さらに、(B)の拡大像である(C)より、各シート状粒子は、広い範囲にわたり矢印方向に沿って幅0.22nm(白金結晶の〈111〉面の面間隔に相当)の連続した格子縞が観察され、シートが単結晶であること、ならびに白金結晶の〈111〉面がこの方向を向いていることがわかる。これにより、本発明に係るナノホールを有する単結晶質シート状白金ナノ粒子が得られたことが確認された。
このナノホールの形成は、ヘキサゴナル液晶の円筒ミセル間隙で生成した白金ナノシート上の(110)面上のPtサイトに、Tween80の加水分解により生成したオレイン酸分子が束状のクラスターとして吸着してマスク剤となり、非マスク部分が引き続き成長厚化したためであると推定される。そして、このようなマスク結晶化が逐次的に進行すると、ホールのサイズと分布は図1のように不均一化することが考えられる。
また、生成物とカーボン粉末を混合しCV測定を行ったところ、酸素還元反応に対して高い触媒活性を示すことがわかった。
An aqueous solution containing chloroplatinic acid (H 2 PtCl 6 ) weighed in a test tube and twice its molar amount of sodium hydroxide was heated to 60 ° C. Next, polyoxyethylene (20) sorbitan monooleate (Tween 80; US Atlas)
Powder product name) was added, shaken in a 60 ° C. hot water bath for 10 minutes, and then cooled to 15 ° C.
Let stand at 15 ° C. for another 20 minutes, and charge molar ratio Na 2 PtCl 6 :
A mixture of Tween 80: H 2 0 = 1: 1: 60 was prepared. Next, a solution consisting of sodium chloroplatinate 5 times molar amount of sodium borohydride and 20 times molar amount of water was added to this mixture kept at the same temperature and allowed to react for 24 hours. The precipitated fine solid phase was centrifuged, washed with water, then with ethanol, and dried to obtain a black powder.
Preparation molar ratio Na 2 PtCl 6 prepared in the same procedure using chloroplatinic acid H 2 PtCl 6 as a metal source:
The reaction precursor of Tween 80: H 2 0 = 1: 1: 60 (x = 1.0) is a liquid crystal giving an X-ray diffraction peak of d = 7.65 nm, and has a regular hexagonal structure of a = 8.83 nm. [FIG. 3A].
By observation with a transmission electron microscope, a powder sample obtained by adding the above-mentioned sodium borohydride aqueous solution to the liquid crystal having this regular structure has a single product with a main product of 2 to 25 nm in thickness and an outer diameter of 30 to 600 nm. A crystalline sheet, hexagonal or circular with a diameter of 1 to 3.5 nm, or elliptical or rectangular concave nanoholes with a width of 1 to 3.5 nm and a length of 3.5 to 10 nm, with unequal intervals of 1 to 5 nm. It was confirmed that the platinum nanoparticles had an arrayed structure [FIGS. 1 (A) to (C)]. The sheet form can be confirmed from (A). In (B) in which a part of (A) is enlarged, a white spot-like portion shows a concave nanohole in which the sheet surface is depressed and the electron density is lowered. The lower figure of (B) is a histogram showing the distribution of the size of nanoholes. It can be seen that the diameter is distributed in the range of 1 nm to 3.2 nm, and the average size is 1.8 nm. Furthermore, from (C), which is an enlarged image of (B), each sheet-like particle has a continuous width of 0.22 nm (corresponding to the spacing of the <111> plane of the platinum crystal) along the arrow direction over a wide range. Lattice fringes are observed, indicating that the sheet is a single crystal and that the <111> plane of the platinum crystal faces this direction. Thus, it was confirmed that single crystalline sheet-like platinum nanoparticles having nanoholes according to the present invention were obtained.
This nanohole is formed by masking agent by adsorbing oleic acid molecules produced by hydrolysis of Tween80 as bundled clusters on Pt sites on (110) plane of platinum nanosheets formed in the gap between cylindrical micelles of hexagonal liquid crystal. It is estimated that this is because the non-masked portion continued to grow and thicken. When such mask crystallization proceeds sequentially, the size and distribution of holes may be nonuniform as shown in FIG.
Moreover, when the product and carbon powder were mixed and CV measurement was performed, it turned out that a high catalytic activity is shown with respect to oxygen reduction reaction.

試験管に秤り取った塩化白金酸(HPtCl)及びその2倍モル量の水酸化ナトリウムを含む水溶液にノナエチレングリコールモノデシルエーテル(C1EO)を滴下し、60℃に昇温した。ついでポリオキシエチレン(20)ソルビタンモノオレート(Tween80;米国 Atlas
Powder社 商品名)を加えて60℃の湯浴で10分間振とうした後、15℃に冷却した。
15℃でさらに20分間放置し、仕込みモル比NaPtCl:C1EO:Tween80:H0=1:1:1:60の混合物を調製した。次いで、同温度に保持したこの混合物に塩化白金酸ナトリウムの5倍モル量の水素化ホウ素ナトリウム及び20倍モル量の水から成る溶液を加え、そのまま24時間反応させた。析出した微細な固相を遠心分離後、水洗、ついでエタノール洗浄し、乾燥して黒色粉末を得た。
塩化白金酸HPtClを金属源として同様な手順で調製した仕込みモル比NaPtCl:C1EO:Tween80:H0=1:1:1:60(x=1.0) の反応前駆体は、d=6.32nmの明瞭なX線回折ピークを与え、a=7.3nmの規則性の高いヘキサゴナル構造体であることが確認された〔図3(B)〕。
透過型電子顕微鏡による観察により、この規則構造をもつ液晶に上記の水素化ホウ素ナトリウム水溶液を加えて得られた粉末試料は、透過型電子顕微鏡による観察により、実施例1の場合と同様に、直径1〜3.5nmの六角形若しくは円形、又は幅1〜3.5nm、長さ3.5〜10nmの楕円形若しくは長方形の凹面状ナノホールが、4〜5nmのほぼ等間隔で六方状に配列するか、又は1〜5nmの不等間隔で配列した構造をもつ、外径300nm超のシート状白金ナノ粒子が生成していることが確認された〔図2(A)〜(C)〕。また、(A)の矢印方向に沿って幅0.2nmの連続した格子縞が認められ、粒子全体が一つの単結晶体で構成されていることが確認された。
Nonaethylene glycol monodecyl ether (C1 2 EO 9 ) was added dropwise to an aqueous solution containing chloroplatinic acid (H 2 PtCl 6 ) weighed in a test tube and twice its molar amount of sodium hydroxide, and the temperature was raised to 60 ° C. Warm up. Next, polyoxyethylene (20) sorbitan monooleate (Tween 80; US Atlas)
Powder product name) was added, shaken in a 60 ° C. hot water bath for 10 minutes, and then cooled to 15 ° C.
The mixture was further allowed to stand at 15 ° C. for 20 minutes to prepare a mixture having a feed molar ratio of Na 2 PtCl 6 : C1 2 EO 9 : Tween 80: H 2 0 = 1: 1: 1: 60. Next, to this mixture kept at the same temperature, a solution consisting of 5 times molar amount of sodium chloroplatinate and 20 times molar amount of water was added and allowed to react for 24 hours. The precipitated fine solid phase was centrifuged, washed with water, then washed with ethanol, and dried to obtain a black powder.
Reaction of charge molar ratio Na 2 PtCl 6 : C1 2 EO 9 : Tween 80: H 2 0 = 1: 1: 1: 60 (x = 1.0) prepared in the same procedure using chloroplatinic acid H 2 PtCl 6 as a metal source The precursor gave a clear X-ray diffraction peak of d = 6.32 nm, and was confirmed to be a highly ordered hexagonal structure of a = 7.3 nm [FIG. 3 (B)].
A powder sample obtained by adding the above-mentioned aqueous sodium borohydride solution to the liquid crystal having this regular structure by observation with a transmission electron microscope has a diameter similar to that in Example 1 by observation with a transmission electron microscope. Hexagonal or circular shape of 1 to 3.5 nm, or elliptical or rectangular concave nanoholes having a width of 1 to 3.5 nm and a length of 3.5 to 10 nm are arranged in a hexagonal shape at substantially equal intervals of 4 to 5 nm. In addition, it was confirmed that sheet-like platinum nanoparticles with an outer diameter of more than 300 nm having a structure arranged at unequal intervals of 1 to 5 nm were generated [FIGS. 2 (A) to (C)]. In addition, continuous lattice stripes having a width of 0.2 nm were observed along the arrow direction of (A), and it was confirmed that the entire particle was composed of one single crystal.

本発明の白金ナノ粒子の透過型電子顕微鏡による観察図。(A)は実施例1で得られた白金ナノ粒子の透過型電子顕微鏡による観察図。(B)は同じく実施例1で得られた白金ナノ粒子の透過型電子顕微鏡で、(A)の一部を拡大した像。(B)の下の図は、ナノホールのサイズの分布を示すヒストグラム。(C)は、同じく実施例1で得られた白金ナノ粒子の高分解能透過型電子顕微鏡で、(B)の拡大像。(D)は、像(C)に現れた格子縞のフーリエパターンで、向かい合う1対の明るいスポットは、格子が一定方位を向いていることを示している。The observation figure by the transmission electron microscope of the platinum nanoparticle of this invention. (A) is the observation figure by the transmission electron microscope of the platinum nanoparticle obtained in Example 1. FIG. (B) is the transmission electron microscope of the platinum nanoparticle similarly obtained in Example 1, and the image which expanded a part of (A). The lower figure in (B) is a histogram showing the distribution of nanohole sizes. (C) is the high resolution transmission electron microscope of the platinum nanoparticle similarly obtained in Example 1, and is an enlarged image of (B). (D) is a Fourier pattern of lattice fringes appearing in the image (C), and a pair of bright spots facing each other indicates that the lattice is oriented in a certain direction. 本発明の白金ナノ粒子の透過型電子顕微鏡による観察図。(A)は実施例2で得られた白金ナノ粒子の高分解能透過型電子顕微鏡による観察図。(C)は、実施例2で得られた白金ナノ粒子の高分解能透過型電子顕微鏡による観察図で、(A)の拡大像。(B)は、像(A)に現れた格子縞のフーリエパターン。The observation figure by the transmission electron microscope of the platinum nanoparticle of this invention. (A) is the observation figure by the high-resolution transmission electron microscope of the platinum nanoparticle obtained in Example 2. FIG. (C) is the observation figure by the high-resolution transmission electron microscope of the platinum nanoparticle obtained in Example 2, and is an enlarged image of (A). (B) is the Fourier pattern of the lattice fringes that appeared in the image (A). (A)は実施例1記載の、仕込みモル比HPtCl:Tween80:H20=1:1:60(x=1.0)の反応前駆体を含む液晶状混合物のX線回折図形。(B)は実施例2記載の、仕込みモル比NaPtCl:C1EO:Tween80:H0=1:1:1:60(x=1.0)の反応前駆体を含む液晶状混合物のX線回折図形。(A) is an X-ray diffraction pattern of a liquid crystal mixture containing a reaction precursor having a charged molar ratio of H 2 PtCl 6 : Tween 80: H20 = 1: 1: 60 (x = 1.0) described in Example 1. (B) is a liquid crystal mixture containing a reaction precursor described in Example 2 and having a charged molar ratio of Na 2 PtCl 6 : C1 2 EO 9 : Tween 80: H 2 0 = 1: 1: 1: 60 (x = 1.0). X-ray diffraction pattern.

Claims (6)

貴金属元素である白金(Pt)よってその骨格が構成され、かつ厚さ2〜25nm、外径30〜600nmの単結晶質シート状粒子であって、直径1〜3.5nmの六角形若しくは円形、又は幅1〜3.5nm、長さ3.5〜10nmの楕円形若しくは長方形の凹面状ナノホールが、4〜5nmのほぼ等間隔又は1〜5nmの不等間隔で配列した構造を有することを特徴とするシート状白金ナノ粒子。   The skeleton is composed of platinum (Pt), a noble metal element, and is a single crystalline sheet-like particle having a thickness of 2 to 25 nm and an outer diameter of 30 to 600 nm, and having a diameter of 1 to 3.5 nm, Alternatively, the present invention has a structure in which elliptical or rectangular concave nanoholes having a width of 1 to 3.5 nm and a length of 3.5 to 10 nm are arranged at substantially equal intervals of 4 to 5 nm or unequal intervals of 1 to 5 nm. Sheet-like platinum nanoparticles. 貴金属元素である白金(Pt)と、貴金属元素である金(Au)、銀(Ag)、パラジウム(Pd)、ロジウム(Rh)、イリジウム(Ir)、及びルテニウム(Ru)よりなる群から選択された一種以上の元素を任意の割合で混和した組織によってその骨格が構成され、かつ厚さ2〜25nm、外径30〜600nmの単結晶質シート状粒子であって、直径1〜3.5nmの六角形若しくは円形、又は幅1〜3.5nm、長さ3.5〜10nmの楕円形若しくは長方形の凹面状ナノホールが、4〜5nmのほぼ等間隔又は1〜5nmの不等間隔で配列した構造を有することを特徴とするシート状貴金属ナノ粒子。   It is selected from the group consisting of platinum (Pt) as a noble metal element and gold (Au), silver (Ag), palladium (Pd), rhodium (Rh), iridium (Ir), and ruthenium (Ru) as noble metal elements. A single crystalline sheet-like particle having a thickness of 2 to 25 nm and an outer diameter of 30 to 600 nm, wherein the skeleton is constituted by a structure in which one or more elements are mixed in an arbitrary ratio. A structure in which hexagonal or circular, or elliptical or rectangular concave nanoholes having a width of 1 to 3.5 nm and a length of 3.5 to 10 nm are arranged at substantially equal intervals of 4 to 5 nm or unequal intervals of 1 to 5 nm. A sheet-like noble metal nanoparticle characterized by comprising: 貴金属元素である白金(Pt)と、卑金属元素から選択された一種以上の元素を任意の割合で混和した組織によってその骨格が構成され、かつ厚さ2〜25nm、外径30〜600nmの単結晶質シート状粒子であって、直径1〜3.5nmの六角形若しくは円形、又は幅1〜3.5nm、長さ3.5〜10nmの楕円形若しくは長方形の凹面状ナノホールが、4〜5nmのほぼ等間隔又は1〜5nmの不等間隔で配列した構造を有することを特徴とするシート状貴金属ナノ粒子。   A single crystal having a skeleton composed of a structure in which platinum (Pt), which is a noble metal element, and one or more elements selected from base metal elements are mixed in an arbitrary ratio and having a thickness of 2 to 25 nm and an outer diameter of 30 to 600 nm A sheet-like particle having a hexagonal or circular shape with a diameter of 1 to 3.5 nm, or an elliptical or rectangular concave nanohole with a width of 1 to 3.5 nm and a length of 3.5 to 10 nm. A sheet-like noble metal nanoparticle having a structure arranged at substantially equal intervals or at unequal intervals of 1 to 5 nm. 白金錯化合物、ポリオキシエチレンソルビタン不飽和脂肪酸エステルよりなる非イオン界面活性剤、若しくは、ポリオキシエチレンソルビタン不飽和脂肪酸エステルよりなる非イオン界面活性剤とポリオキシエチレンアルキルエーテル類よりなる非イオン界面活性剤の合わせて二種類の界面活性剤、並びに水からなる反応混合物を調製し、次いでこの反応混合物に還元剤水溶液を添加して反応させることにより、請求項1に記載のシート状白金ナノ粒子を製造することを特徴とするシート状白金ナノ粒子の製造方法。   Nonionic surfactant made of platinum complex compound, polyoxyethylene sorbitan unsaturated fatty acid ester, or nonionic surfactant made of polyoxyethylene sorbitan unsaturated fatty acid ester and polyoxyethylene alkyl ethers The sheet-like platinum nanoparticles according to claim 1 are prepared by preparing a reaction mixture composed of two surfactants in combination with the agent and water, and then adding a reducing agent aqueous solution to the reaction mixture for reaction. A method for producing sheet-like platinum nanoparticles, characterized by comprising: 白金錯化合物と、金(Au)、銀(Ag)、パラジウム(Pd)、ロジウム(Rh)、イリジウム(Ir)、及びルテニウム(Ru)よりなる群から選択された一種以上の元素の貴金属塩若しくは貴金属錯化合物、ポリオキシエチレンソルビタン不飽和脂肪酸エステルよりなる非イオン界面活性剤、若しくは、ポリオキシエチレンソルビタン不飽和脂肪酸エステルよりなる非イオン界面活性剤とポリオキシエチレンアルキルエーテル類よりなる非イオン界面活性剤の合わせて二種類の界面活性剤、並びに水からなる反応混合物を調製し、次いでこの反応混合物に還元剤水溶液を添加して反応させることにより、請求項2に記載のシート状貴金属ナノ粒子を製造することを特徴とする貴金属ナノ粒子の製造方法。   A platinum complex compound and a noble metal salt of one or more elements selected from the group consisting of gold (Au), silver (Ag), palladium (Pd), rhodium (Rh), iridium (Ir), and ruthenium (Ru), or Nonionic surfactant made of noble metal complex compound, polyoxyethylene sorbitan unsaturated fatty acid ester, or nonionic surfactant made of polyoxyethylene sorbitan unsaturated fatty acid ester and polyoxyethylene alkyl ethers The sheet-like noble metal nanoparticles according to claim 2 are prepared by preparing a reaction mixture comprising two types of surfactants in combination with the agent and water, and then reacting the reaction mixture by adding an aqueous reducing agent solution. A method for producing noble metal nanoparticles, characterized by comprising: 白金錯化合物と、卑金属元素よりなる群から選択された一種以上の元素の卑金属塩、ポリオキシエチレンソルビタン不飽和脂肪酸エステルよりなる非イオン界面活性剤、若しくは、ポリオキシエチレンソルビタン不飽和脂肪酸エステルよりなる非イオン界面活性剤とポリオキシエチレンアルキルエーテル類よりなる非イオン界面活性剤の合わせて二種類の界面活性剤、並びに水からなる反応混合物を調製し、次いでこの反応混合物に還元剤水溶液を添加して反応させることにより、請求項3に記載のシート状貴金属ナノ粒子を製造することを特徴とする貴金属ナノ粒子の製造方法。   A platinum complex compound and a base metal salt of one or more elements selected from the group consisting of base metal elements, a nonionic surfactant made of polyoxyethylene sorbitan unsaturated fatty acid ester, or a polyoxyethylene sorbitan unsaturated fatty acid ester Prepare a reaction mixture consisting of two surfactants and water together with a nonionic surfactant and a nonionic surfactant consisting of polyoxyethylene alkyl ethers, and then add an aqueous reducing agent solution to the reaction mixture. A method for producing noble metal nanoparticles, comprising producing the sheet-like noble metal nanoparticles according to claim 3 by reacting them.
JP2007230284A 2007-09-05 2007-09-05 Sheet-like platinum nanoparticles having nanoholes and method for producing the same Expired - Fee Related JP4958109B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007230284A JP4958109B2 (en) 2007-09-05 2007-09-05 Sheet-like platinum nanoparticles having nanoholes and method for producing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007230284A JP4958109B2 (en) 2007-09-05 2007-09-05 Sheet-like platinum nanoparticles having nanoholes and method for producing the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009062571A JP2009062571A (en) 2009-03-26
JP4958109B2 true JP4958109B2 (en) 2012-06-20

Family

ID=40557419

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007230284A Expired - Fee Related JP4958109B2 (en) 2007-09-05 2007-09-05 Sheet-like platinum nanoparticles having nanoholes and method for producing the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4958109B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111069625A (en) * 2020-01-06 2020-04-28 昆明理工大学 Preparation method of flaky platinum nanoparticles

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103658672B (en) * 2012-09-11 2015-10-21 中国科学院大连化学物理研究所 A kind of aqueous phase preparation method of metal nanoparticle
KR102115558B1 (en) * 2013-03-28 2020-05-26 인텔렉추얼디스커버리 주식회사 Self―assembly platinum nanostructure with three dimensional network structure and method of preparing the same
CN105537624B (en) * 2015-12-15 2018-04-17 中国科学院上海高等研究院 A kind of three square ring Pd sills and its preparation method and application
CN109676153A (en) * 2019-01-28 2019-04-26 武汉科技大学 A kind of method that can prepare simultaneously porous gold nano grain Yu hexagon gold-nano-piece
CN113560593B (en) * 2021-07-20 2023-03-10 太原理工大学 Preparation method of two-dimensional Pd nano-sieve rich in catalytic activity boundary

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4505084B2 (en) * 1999-09-13 2010-07-14 アイノベックス株式会社 Method for producing metal colloid and metal colloid produced by the method
JP4487067B2 (en) * 2004-07-30 2010-06-23 国立大学法人 宮崎大学 Platinum nanoparticles and method for producing the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111069625A (en) * 2020-01-06 2020-04-28 昆明理工大学 Preparation method of flaky platinum nanoparticles

Also Published As

Publication number Publication date
JP2009062571A (en) 2009-03-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Luo et al. Concave platinum–copper octopod nanoframes bounded with multiple high-index facets for efficient electrooxidation catalysis
Kumar et al. Synthesis, growth mechanisms, and applications of palladium-based nanowires and other one-dimensional nanostructures
Sun et al. Crystalline control of {111} bounded Pt3Cu nanocrystals: multiply-twinned Pt3Cu icosahedra with enhanced electrocatalytic properties
Liao et al. Composition-tunable PtCu alloy nanowires and electrocatalytic synergy for methanol oxidation reaction
Cao et al. PtAg bimetallic nanowires: Facile synthesis and their use as excellent electrocatalysts toward low-cost fuel cells
Ismail et al. A sensitive and selective amperometric hydrazine sensor based on mesoporous Au/ZnO nanocomposites
JP4487067B2 (en) Platinum nanoparticles and method for producing the same
JP4728093B2 (en) Single-crystal noble metal ultra-thin film nanoparticles formed by using an adsorption micelle film formed at a solid / liquid interface as a reaction field, and a method for producing the same
Song et al. Facile synthesis and hierarchical assembly of hollow nickel oxide architectures bearing enhanced photocatalytic properties
Bai et al. Ultrathin rhodium oxide nanosheet nanoassemblies: synthesis, morphological stability, and electrocatalytic application
JP3842177B2 (en) Noble metal nanotube and method for producing the same
Kim et al. Shape-and composition-sensitive activity of Pt and PtAu catalysts for formic acid electrooxidation
Sarkar et al. Redox transmetalation of prickly nickel nanowires for morphology controlled hierarchical synthesis of nickel/gold nanostructures for enhanced catalytic activity and SERS responsive functional material
Zhu et al. Peptide-assisted 2-D assembly toward free-floating ultrathin platinum nanoplates as effective electrocatalysts
Lu et al. Composition controllable synthesis of PtCu nanodendrites with efficient electrocatalytic activity for methanol oxidation induced by high index surface and electronic interaction
Pei et al. Ultrathin Pt–Zn nanowires: high-performance catalysts for electrooxidation of methanol and formic acid
Arandiyan et al. Highly selective reduction of carbon dioxide to methane on novel mesoporous Rh catalysts
Choi et al. Multimetallic alloy nanotubes with nanoporous framework
Liu et al. A review of approaches for the design of high-performance metal/graphene electrocatalysts for fuel cell applications
JP4958109B2 (en) Sheet-like platinum nanoparticles having nanoholes and method for producing the same
Wu et al. Peptide templated AuPt alloyed nanoparticles as highly efficient bi-functional electrocatalysts for both oxygen reduction reaction and hydrogen evolution reaction
Peng et al. PdAg alloy nanotubes with porous walls for enhanced electrocatalytic activity towards ethanol electrooxidation in alkaline media
Wang et al. Simple synthesis of Au–Pd Alloy nanowire networks as macroscopic, flexible electrocatalysts with excellent performance
Wang et al. Crystal phase-controlled growth of PtCu and PtCo alloys on 4H Au nanoribbons for electrocatalytic ethanol oxidation reaction
JP2014018796A (en) Method for manufacturing palladium-platinum core shell catalyst for fuel cell

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100831

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120220

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120224

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120313

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150330

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees