一種鈀納米線的製備方法與流程

2023-05-04 05:38:56

本發明涉及一種鈀納米線的製備方法。

背景技術：

金屬於貴金屬，由於表現出良好的選擇催化活性和導電性，鈀的納米材料目前在催化轉換器，燃料電池，石油裂化等很多工業技術領域中具有很好的應用前景。而近研究發現，鈀納米材料的某些良好的物理特性，與納米材料的形狀和尺寸具有密切的關係，有效控制鈀納米材料的形貌和尺寸有望顯著改善鈀納米材料的物理化學特性，鈀納米材料的一維結構和零維結構相比，表現出較高的長徑比、較少的晶格缺陷、更小的晶格間距以及很高的表面原子數等優點。此外由於結構上的各向異性，一維鈀納米線將會顯著提高電子傳輸效率。由於金屬於貴金屬，價格昂貴，如何在同樣的用量前提下保證最大程度發揮其特性是目前研究的熱點，但目前所進行的研究當中，均在一定程度上存在著製備方法工藝複雜，合成的鈀納米線長徑比不高的問題，妨礙了鈀納米線的應用。

技術實現要素：

為解決上述技術問題，本發明提供了一種鈀納米線的製備方法，採用玻璃基板作為模板，電場驅動富集的方法，獲得了大尺寸鈀納米線。

本發明完整的技術方案包括：

一種鈀納米線的製備方法，其特徵在於，包括如下步驟：

(1)將pdcl2加入去離子水，製備0.05mol/l的pdcl2水溶液，加於反應容器內，反應容器一側設有玻璃基板，隨後加入表面活性劑，表面活性劑組成為月桂基二甲基苄基氯化銨：c15三甲基溴化銨＝1：1的混合物，以上為體積比，攪拌5min後靜置3h，隨後對反應容器兩端施加200n/c的電場，在室溫下使鈀離子在電場作用下定向運動並富集到玻璃基板表面，在超聲振動攪拌和電場耦合作用下加入6mmol/l的葡萄糖水溶液，其中pdcl2、表面活性劑和葡萄糖的摩爾比為1:4.5:60，靜置3h製得富集在玻璃基板表面的鈀納米粒子。

(2)將濃度為0.2mol/l的pdcl2水溶液再次加入步驟(1)所得溶液，隨後加入0.02mol/l的水合肼溶液，加熱溫度到45-50℃，再次對反應容器兩端施加400n/c電場，此次施加電場的方向與步驟(1)施加電場的方向垂直，使鈀離子在電場作用下定向運動並沿著與步驟(1)施加電場垂直的方向運動並還原劑作用下析出生長，得到尺寸為800-900納米的鈀納米線。

步驟(1)所得到鈀納米粒子、步驟(2)所加pdcl2以及水合肼的摩爾比為1:50:30。

步驟(1)所用表面活性劑濃度為0.03mol/l。

本發明相對於現有技術的優點在於：通過採用玻璃基板作為模板，在電場作用下形成鈀納米粒子的富集，還原得到預製顆粒，隨後採用垂直電場作用使離子重新富集並進行還原，使納米線沿電場方向運動並生長，得到高長徑比且取向規則的鈀納米線。

具體實施方式

下面結合具體實施方式對本發明做進一步說明。

(1)將pdcl2加入去離子水，製備0.05mol/lpdcl2水溶液，加於反應容器內，反應容器一側設有玻璃基板，隨後加入體積比為月桂基二甲基苄基氯化銨：c15三甲基溴化銨＝1：1的混合物作為表面活性劑，攪拌5min後靜置3h，隨後對反應容器兩端施加200n/c的電場，在室溫下使鈀離子在電場作用下定向運動並富集到玻璃基板表面，在超聲振動攪拌和電場耦合作用下加入6mmol/l的葡萄糖水溶液，其中pdcl2、表面活性劑和葡萄糖的摩爾比為1:4.5:60，靜置3h製得富集在玻璃基板表面的鈀納米粒子。

(2)將濃度為0.2mol/l的pdcl2水溶液再次加入步驟(1)所得溶液，隨後加入0.02mol/l的水合肼溶液，加熱溫度到45-50℃，再次對反應容器兩端施加400n/c電場，此次施加電場的方向與步驟(1)施加電場的方向垂直，使鈀離子在電場作用下定向運動並沿著與步驟(1)施加電場垂直的方向運動並還原劑作用下析出生長，得到尺寸為800-900納米的鈀納米線，其中，步驟(1)所得到鈀納米粒子、步驟(2)所加pdcl2以及水合肼的摩爾比為1:50:30。

以上所述，僅是本發明的較佳實施例，並非對本發明作任何限制，凡是根據本發明技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變化，均仍屬於本發明技術方案的保護範圍內。