)得到反應(yīng)前驅(qū)體溶液，前驅(qū)體溶液中四氯鉑酸鈉(Na2PtCl4)、氯亞鈀酸鉀(K2PdCl4)、鹽酸(HCl)、聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯(P123)、抗壞血酸(AA)濃度依次為0.008摩爾/升、0.002摩爾/升、0.06摩爾/升、0.00007摩爾/升、0.05摩爾/升；將前驅(qū)體溶液轉(zhuǎn)移到KQ2200DA型數(shù)控超聲儀中，在35°C下超聲4小時(shí)即可得到籠狀多孔鉑鈀納米膠體溶液；用高速離心機(jī)在轉(zhuǎn)速7000轉(zhuǎn)/分鐘條件下離心10分鐘后，移去離心管中上層無色溶液，得到黑色沉淀產(chǎn)物；用去離子水對黑色沉淀產(chǎn)物超聲清洗3-5次，制得近似于圖3的鉑鈀原子百分比80:20籠狀多孔鉑鈀復(fù)合納米粒子。
[0010]實(shí)施實(shí)例2
籠狀多孔鉑鈀復(fù)合納米粒子的制備(鉑鈀原子百分比75:25 )
首先依次向18.25兆歐去離子水中添加四氯鉑酸鈉(Na2PtCl4)、氯亞鈀酸鉀(K2PdCl4)、鹽酸(HCl)、聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯(P123)水溶液，充分搖勻后得到混合溶液；然后迅速加入抗壞血酸(AA)得到反應(yīng)前驅(qū)體溶液，前驅(qū)體溶液中四氯鉑酸鈉(Na2PtCl4)、氯亞鈀酸鉀(K2PdCl4)、鹽酸(HCl)、三嵌聚合物Pluronic P123、抗壞血酸(AA)濃度依次為0.0075摩爾/升、0.0025摩爾/升、0.06摩爾/升、0.00007摩爾/升、0.05摩爾/升；將前驅(qū)體溶液轉(zhuǎn)移到KQ2200DA型數(shù)控超聲儀中，在35°C下超聲4小時(shí)即可得到籠狀多孔鉑鈀納米膠體溶液；用高速離心機(jī)在轉(zhuǎn)速7000轉(zhuǎn)/分鐘條件下離心10分鐘后，移去離心管中上層無色溶液，得到黑色沉淀產(chǎn)物；用去離子水對黑色沉淀產(chǎn)物超聲清洗3-5次，制得近似于圖5a的鉑鈀原子百分比75:25的籠狀多孔鉑鈀復(fù)合納米粒子。
[0011]實(shí)施實(shí)例3
籠狀多孔鉑鈀復(fù)合納米粒子的制備(鉑鈀原子百分比95:5 )
首先依次向18.25兆歐去離子水中添加四氯鉑酸鈉(Na2PtCl4)、氯亞鈀酸鉀(K2PdCl4)、鹽酸(HCl)、聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯(P123)水溶液，充分搖勻后得到混合溶液；然后迅速加入抗壞血酸(AA)得到反應(yīng)前驅(qū)體溶液，前驅(qū)體溶液中四氯鉑酸鈉(Na2PtCl4)、氯亞鈀酸鉀(K2PdCl4)、鹽酸(HCl)、聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯(P123)、抗壞血酸(AA)濃度依次為0.0095摩爾/升、0.0005摩爾/升、0.06摩爾/升、0.00007摩爾/升、0.05摩爾/升；將前驅(qū)體溶液轉(zhuǎn)移到KQ2200DA型數(shù)控超聲儀中，在35°C下超聲4小時(shí)即可得到籠狀多孔鉑鈀納米膠體溶液；用高速離心機(jī)在轉(zhuǎn)速8000轉(zhuǎn)/分鐘條件下離心15分鐘后，移去離心管中上層無色溶液，得到黑色沉淀產(chǎn)物；；用去離子水對黑色沉淀產(chǎn)物超聲清洗3-5次，制得近似于圖5b的鉑鈀原子百分比95:5的籠狀多孔鉑鈀復(fù)合納米粒子。
[0012]實(shí)施實(shí)例4
籠狀多孔鉑鈀復(fù)合納米粒子的制備(鉑鈀原子百分比85:15 )
首先依次向18.25兆歐去離子水中添加四氯鉑酸鈉(Na2PtCl4)、氯亞鈀酸鉀(K2PdCl4)、鹽酸(HCl)、聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯(P123)水溶液，充分搖勻后得到混合溶液；然后迅速加入抗壞血酸(AA)得到反應(yīng)前驅(qū)體溶液，前驅(qū)體溶液中四氯鉑酸鈉(Na2PtCl4)、氯亞鈀酸鉀(K2PdCl4)、鹽酸(HCl)、聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯(P123)、抗壞血酸(AA)濃度依次為0.0085摩爾/升、0.0015摩爾/升、0.06摩爾/升、0.00007摩爾/升、0.05摩爾/升；將前驅(qū)體溶液轉(zhuǎn)移到KQ2200DA型數(shù)控超聲波清洗器中，在35°C下超聲4小時(shí)即可得到籠狀鉑鈀納米膠體溶液；用高速離心機(jī)在轉(zhuǎn)速8000轉(zhuǎn)/分鐘條件下離心10分鐘后，移去離心管中上層無色溶液，得到黑色沉淀產(chǎn)物；用去離子水對黑色沉淀產(chǎn)物超聲清洗3-5次，制得近似于圖5c所示的鉑鈀原子百分比85:15的籠狀多孔鉑鈀復(fù)合納米粒子。
[0013]施實(shí)實(shí)例5
籠狀多孔鉑鈀復(fù)合納米粒子的制備(鉑鈀原子百分比90:10 )
首先依次向18.25兆歐去離子水中添加四氯鉑酸鈉(Na2PtCl4)、氯亞鈀酸鉀(K2PdCl4)、鹽酸(HCl)、聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯(P123)水溶液，充分搖勻后得到混合溶液；然后迅速加入抗壞血酸(AA)得到反應(yīng)前驅(qū)體溶液，前驅(qū)體溶液中四氯鉑酸鈉(Na2PtCl4)、氯亞鈀酸鉀(K2PdCl4)、鹽酸(HCl)、聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯(P123)、抗壞血酸(AA)濃度依次為0.009摩爾/升、0.001摩爾/升、0.06摩爾/升、0.00007摩爾/升、0.05摩爾/升；將前驅(qū)體溶液轉(zhuǎn)移到KQ2200DA型數(shù)控超聲波清洗器中，在35°C下超聲4小時(shí)即可得到籠狀多孔鉑鈀納米膠體溶液；用高速離心機(jī)在轉(zhuǎn)速10000轉(zhuǎn)/分鐘條件下離心15分鐘后，移去離心管中上層無色溶液，得到黑色沉淀產(chǎn)物；用去離子水對黑色沉淀產(chǎn)物超聲清洗3-5次，制得近似于圖5d所示的鉑鈀原子百分比90:10的籠狀多孔鉑鈀復(fù)合納米粒子。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種對甲醇具有優(yōu)異催化性能的籠狀多孔鉑鈀復(fù)合納米粒子，其特征在于: (1)所說的籠狀多孔鉑鈀復(fù)合納米粒子是指具有籠狀多孔結(jié)構(gòu)的納米粒子，其顆粒尺度均勻，產(chǎn)率高(99% ); (2)籠狀多孔鉑鈀復(fù)合納米粒子的制備溫度較低，制備方法簡便易操作； (3)籠狀多孔鉑鈀復(fù)合納米粒子中其成分可在大范圍內(nèi)(Pt/Pd摩爾比值:3~19)有效調(diào)控； (4)相較于現(xiàn)有的商業(yè)化鉑/碳催化劑(負(fù)載量20%)，本發(fā)明所制備的籠狀多孔鉑鈀復(fù)合納米粒子在甲醇氧化方面具有更優(yōu)異的催化性能，將會(huì)在燃料電池、工業(yè)催化、汽車尾氣凈化、水裂解、一氧化碳催化氧化等方面具有重要應(yīng)用價(jià)值及廣闊應(yīng)用前景。2.—種權(quán)利要求1所述的對甲醇具有優(yōu)異催化性能的籠狀多孔鉑鈀復(fù)合納米粒子的完整制備方法，其特征是包括以下步驟: (1)依次向18.25兆歐去離子水中添加四氯鉑酸鈉(Na2PtCl4)、氯亞鈀酸鉀(K2PdCl4)、鹽酸(HCl)、聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯(P123)水溶液，充分搖勻后得到混合溶液； (2)迅速向混合溶液中加入還原劑抗壞血酸(AA)得到反應(yīng)前驅(qū)體溶液，前驅(qū)體溶液中四氯鉑酸鈉(Na2PtCl4)、氯亞鈀酸鉀(K2PdCl4)、鹽酸(HCl)、聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯(P123)、抗壞血酸(AA)濃度依次為0.0075-0.0095摩爾/升、0.0025-0.0005摩爾/升、0.06摩爾/升、0.00007摩爾/升、0.05摩爾/升； (3)將前驅(qū)體溶液轉(zhuǎn)移到KQ2200DA型數(shù)控超聲儀中，超聲功率為80%，控溫35攝氏度左右超聲4小時(shí)制得溶液顏色為黑色的籠狀多孔鉑鈀復(fù)合納米粒子膠體溶液； (4)用高速離心機(jī)在轉(zhuǎn)速7000-10000轉(zhuǎn)/分鐘條件下離心10-15分鐘后，移去離心管中上層無色溶液，得到黑色沉淀產(chǎn)物； (5)用溶劑超聲清洗黑沉淀產(chǎn)物，制得籠狀多孔鉑鈀復(fù)合納米粒子。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于利用一鍋法在水溶液中通過較為溫和的條件合成了對甲醇具有優(yōu)異催化性能的籠狀多孔鉑鈀復(fù)合納米粒子。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，所需要制備籠狀多孔鉑鈀復(fù)合納米粒子的溫度為35。。。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征是反應(yīng)體系最終濃度分別為四氯鉑酸鈉(Na2PtCl4)、氯亞鈀酸鉀(K2PdCl4)、鹽酸(HCl)、聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯(P123)、抗壞血酸(AA)濃度依次為0.0075-0.0095摩爾/升、0.0025-0.0005摩爾/升、0.06摩爾/升、0.00007摩爾/升、0.05摩爾/升。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征是反應(yīng)前驅(qū)體中的還原劑為對人體友好的抗壞血酸(AA)，即維生素C。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征是清洗沉淀產(chǎn)物的溶劑為18.25兆歐去離子水或蒸餾水。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種籠狀多孔鉑鈀復(fù)合納米粒子及其制備方法?；\狀多孔鉑鈀復(fù)合納米粒子具有尺度均勻、比表面積高、催化活性好等特性，且其成分可在大范圍內(nèi)(Pt/Pd摩爾比值：3~19)有效調(diào)控。其完整制備步驟包括：(1)向水溶液中依次加入四氯鉑酸鈉、氯亞鈀酸鉀、鹽酸、聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯(P123)、抗壞血酸，獲得反應(yīng)前驅(qū)體溶液；(2)將前驅(qū)體溶液在35度下超聲4小時(shí)后，采用7000-10000轉(zhuǎn)/分鐘轉(zhuǎn)速離心分離獲得黑色鉑鈀復(fù)合納米粒子沉淀產(chǎn)物。本發(fā)明所制備的籠狀多孔鉑鈀復(fù)合納米粒子在燃料電池、工業(yè)催化、汽車尾氣凈化、水裂解、一氧化碳催化氧化等方面具有重要應(yīng)用價(jià)值及廣闊應(yīng)用前景。
【IPC分類】B82Y40/00, B82Y30/00, B01J23/44, B01J35/10
【公開號(hào)】CN104888765
【申請?zhí)枴緾N201510218147
【發(fā)明人】張風(fēng)收, 李村成, 張濤, 李 杰
【申請人】濟(jì)南大學(xué)
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年5月4日