CN107737947B - 一种石墨烯铂银金属纳米复合材料的制备方法 - Google Patents

一种石墨烯铂银金属纳米复合材料的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107737947B
CN107737947B CN201710978451.6A CN201710978451A CN107737947B CN 107737947 B CN107737947 B CN 107737947B CN 201710978451 A CN201710978451 A CN 201710978451A CN 107737947 B CN107737947 B CN 107737947B
Authority
CN
China
Prior art keywords
ethanol solution
graphene
silver metal
preparation
ethanol
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.)
Active
Application number
CN201710978451.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107737947A (zh
Inventor
全红
敖经盛
缪洪涛
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.)
Wuhan University WHU
Original Assignee
Wuhan University WHU
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 Wuhan University WHU filed Critical Wuhan University WHU
Priority to CN201710978451.6A priority Critical patent/CN107737947B/zh
Publication of CN107737947A publication Critical patent/CN107737947A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107737947B publication Critical patent/CN107737947B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00—Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/16—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes
    • B22F9/18—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds
    • B22F9/24—Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds starting from liquid metal compounds, e.g. solutions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/05—Metallic powder characterised by the size or surface area of the particles
    • B22F1/054—Nanosized particles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)

Abstract

本发明提供一种一种石墨烯铂银金属纳米复合材料的制备方法，将氧化石墨烯、硝酸银乙醇溶液充分混合搅拌均匀，在剧烈搅拌的状态下，加入还原剂硼氢化钠乙醇溶液，在所得到的反应溶液中加入六水合氯铂酸乙醇溶液，充分反应，得到的产物，用乙醇洗涤，真空干燥，得到石墨烯铂银金属纳米复合材料。与现有技术相比，本发明采用NaBH4作为Ag+离子的还原剂，能够达到较好地还原效果且无需高温长时间的反应过程，制备过程更加简单安全；采用酒精代替水作为反应溶剂，能够使生长在rGO衬底上的纳米颗粒分散性更好。

Description

一种石墨烯铂银金属纳米复合材料的制备方法
技术领域
本发明涉及纳米复合材料领域，具体来说，涉及一种以石墨烯作为载体的石墨烯铂银金属纳米复合材料的制备方法。
背景技术
纳米材料Ag作为一种常见的杀菌药剂，在化妆品工业、纺织品工业、和电子设备中具有广泛的应用。传统的纳米Ag颗粒在作为杀菌材料使用时，具有纳米Ag颗粒容易团聚失活、Ag离子释放速率慢、残留时间久等一些缺陷。
而石墨烯作为一种比表面积极大，表面多孔的材料，很适合作为纳米颗粒的载体。在还原的氧化石墨烯上生长出分散性良好的Ag纳米颗粒，可以有效的防止Ag纳米颗粒团聚，并且通过控制Ag纳米颗粒在石墨烯表面的密度可以控制其杀菌效果。同时，为了提高Ag离子的释放速率，在Ag纳米颗粒的表面还原得到纳米颗粒Pt，形成PtAg二元金属纳米颗粒。由于Pt与Ag形成了原电池，可以加快Ag离子的释放，解决其释放速率慢，残留时间久的缺陷。
在本专利之前，Mei Zhang等人在Mei Z,Zhao Y,Li Y,et al.InterfacialEngineering of Bimetallic Ag/Pt Nanoparticles on Reduced Graphene OxideMatrix for Enhanced Antimicrobial Activity[J].Acs Applied Materials&Interfaces,2016,8(13):8834.这篇文献出提出过关于石墨烯铂银金属纳米复合材料(PtAg/rGO)的合成方法，他们的合成方法如下：配制AgNO3和GO的混合水溶液，剧烈磁力搅拌使其混合均匀。随后加热升温，使溶液温度接近沸点。然后，逐滴加入柠檬酸钠溶液，将Ag+离子还原成Ag纳米颗粒，并将GO(氧化石墨烯)还原成(rGO)。1h以后，向溶液中逐滴加入H2PtCl6溶液，发生如下电化学反应：
Figure GDA0002461175180000011
从而，生长在rGO衬底上的Ag纳米颗粒转换成PtAg二元金属纳米颗粒。
以上的制备过程中，还原Ag+离子时，需要将溶液加热至沸点，并在接近沸点的温度下，逐滴加入还原剂，需要持续较长时间。这样的反应条件需要严格的控制，并且具有一定的危险性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种过程简单的PtAg/rGO纳米复合材料制备方法，且纳米颗粒分散性好。
本发明的技术方案可以通过以下技术措施来实现：
一种石墨烯铂银金属纳米复合材料的制备方法，包括如下步骤：
步骤(1)，将氧化石墨烯、硝酸银乙醇溶液充分混合搅拌均匀；
步骤(2)，在剧烈搅拌的状态下，加入还原剂硼氢化钠乙醇溶液；
步骤(3)，在步骤(2)所得到的反应溶液中加入六水合氯铂酸乙醇溶液，充分反应；
步骤(4)，离心步骤(3)所得到的产物，用乙醇洗涤，真空干燥，得到石墨烯铂银金属纳米复合材料。
优选地，所用氧化石墨烯、硝酸银、硼氢化钠、六水合氯铂酸的质量比为1:(1～5):(0.3～1):(0.5～3)。
优选地，所用氧化石墨烯乙醇溶液的浓度为0.1mg/ml～2mg/ml。
优选地，所用硝酸银乙醇溶液的浓度为0.1～2mg/ml。
优选地，所用硼氢化钠乙醇溶液的浓度为0.1～2mg/ml。
优选地，所用六水合氯铂酸乙醇溶液的浓度为1～20mg/ml。
一种石墨烯铂银金属纳米复合材料，采用上述的方法制备得到。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)采用NaBH4作为Ag+离子的还原剂，能够达到较好地还原效果且无需高温长时间的反应过程，制备过程更加简单安全。
(2)采用酒精代替水作为反应溶剂，能够使生长在rGO衬底上的纳米颗粒分散性更好。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制。
图1本发明实施例1所制样品的SEM图像；
图2本发明对比例1所制样品的TEM图像，可见粒径不均匀；
图3本发明实施例1所制样品的TEM图像；
图4本发明实施例1所制样品的高分辨率TEM图像；
图5本发明实施例1所制样品的的红外光谱FTIR分析；
图6本发明实施例1所制样品的XPS元素分析。
具体实施方式
为了更清楚地理解本发明的技术方案，下面通过实施例子对本发明作进一步详细说明。需要说明的是，以下是发明人给出的具体实施例子，但本发明不限于这些实施例。
实施例1
在烧瓶中加入30ml 2mg/ml的GO乙醇溶液，再加入60ml 1mg/ml的AgNO3乙醇溶液，剧烈的磁力搅拌12h使它们充分混合均匀。然后在剧烈搅拌的状态下，加入60ml 7.93mmol/L的NaBH4乙醇溶液。在25℃的条件下反应1h。然后，逐滴加入3.2ml 19.3mmol/L的H2PtCl6·6H2O乙醇溶液。继续搅拌反应1h。随后，以1000r/min×7min的条件离心出产物，用乙醇洗涤。在真空干燥箱中25℃，4h的条件烘干，得到PtAg/rGO纳米材料。
将得到的PtAg/rGO纳米材料制样，进行TEM、SEM、FTIR、XPS测试。
实施例2
在烧瓶中加入30ml 2mg/ml的GO乙醇溶液，再加入180ml 1mg/ml的AgNO3乙醇溶液，剧烈的磁力搅拌12h使它们充分混合均匀。然后在剧烈搅拌的状态下，加入120ml7.93mmol/L的NaBH4乙醇溶液。在25℃的条件下反应1h。然后，逐滴加入9.6ml 19.3mmol/L的H2PtCl6·6H2O乙醇溶液。继续搅拌反应1h。随后，以1000r/min×7min的条件离心出产物，用乙醇洗涤。在真空干燥箱中25℃，4h的条件烘干，得到PtAg/rGO纳米材料。
实施例3
在烧瓶中加入30ml 2mg/ml的GO乙醇溶液，再加入300ml 1mg/ml的AgNO3乙醇溶液，剧烈的磁力搅拌12h使它们充分混合均匀。然后在剧烈搅拌的状态下，加入180ml7.93mmol/L的NaBH4乙醇溶液。在25℃的条件下反应1h。然后，逐滴加入16.0ml 19.3mmol/L的H2PtCl6·6H2O乙醇溶液。继续搅拌反应1h。随后，以1000r/min×7min的条件离心出产物，用乙醇洗涤。在真空干燥箱中25℃，4h的条件烘干，得到PtAg/rGO纳米材料。
对比例1
采用背景技术中Mei Zhang等人在Mei Z,Zhao Y,Li Y,et al.InterfacialEngineering of Bimetallic Ag/Pt Nanoparticles on Reduced Graphene OxideMatrix for Enhanced Antimicrobial Activity[J].Acs Applied Materials&Interfaces,2016,8(13):8834.这篇文献中提出的合成方法，具体为：
配制3mL水溶液，其中AgNO3的浓度为5.88mmol/L，GO的浓度为1mg/ml，剧烈磁力搅拌3h使其混合均匀。随后加热升温，使溶液温度接近沸点。然后，逐滴加入750μL的3.88×10-2mmol/L的柠檬酸钠溶液。1h以后，向溶液中逐滴加入80μL的3.86×10-2mmol/L的H2PtCl6溶液，充分反应，得到PtAg/rGO纳米材料。
将所得到的PtAg/rGO纳米材料制样进行TEM测试，测试结果如图2所示。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (5)

1.一种石墨烯铂银金属纳米复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤(1)，将氧化石墨烯、硝酸银乙醇溶液充分混合搅拌均匀；
步骤(2)，在剧烈搅拌的状态下，加入还原剂硼氢化钠乙醇溶液；
步骤(3)，在步骤(2)所得到的反应溶液中加入六水合氯铂酸乙醇溶液，充分反应，所用氧化石墨烯、硝酸银、硼氢化钠、六水合氯铂酸的质量比为1:(1～5):(0.3～1):(0.5～3)；
步骤(4)，离心步骤(3)所得到的产物，用乙醇洗涤，真空干燥，得到石墨烯铂银金属纳米复合材料。
2.根据权利要求1所述的石墨烯铂银金属纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所用氧化石墨烯乙醇溶液的浓度为0.1mg/ml～2mg/ml。
3.根据权利要求1所述的石墨烯铂银金属纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所用硝酸银乙醇溶液的浓度为0.1～2mg/ml。
4.根据权利要求1所述的石墨烯铂银金属纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所用硼氢化钠乙醇溶液的浓度为0.1～2mg/ml。
5.根据权利要求1所述的石墨烯铂银金属纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所用六水合氯铂酸乙醇溶液的浓度为1～20mg/ml。
CN201710978451.6A 2017-10-18 2017-10-18 一种石墨烯铂银金属纳米复合材料的制备方法 Active CN107737947B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710978451.6A CN107737947B (zh) 2017-10-18 2017-10-18 一种石墨烯铂银金属纳米复合材料的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710978451.6A CN107737947B (zh) 2017-10-18 2017-10-18 一种石墨烯铂银金属纳米复合材料的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107737947A CN107737947A (zh) 2018-02-27
CN107737947B true CN107737947B (zh) 2020-08-07

Family

ID=61237775

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710978451.6A Active CN107737947B (zh) 2017-10-18 2017-10-18 一种石墨烯铂银金属纳米复合材料的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107737947B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114354717A (zh) * 2022-01-07 2022-04-15 陕西省动物研究所 一种石墨烯-银检测电极材料及其制备方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102198398B (zh) * 2011-04-08 2012-12-12 南京航空航天大学 有机相中合成石墨烯负载贵金属催化剂的制备方法
CN102500755B (zh) * 2011-11-03 2013-12-11 苏州大学 一种石墨烯负载金属纳米颗粒复合物的制备方法
CN102489314B (zh) * 2011-12-07 2013-10-23 天津大学 用于甲醇、乙醇燃料电池的石墨烯负载双金属纳米粒子及制备方法
KR20140137574A (ko) * 2013-05-23 2014-12-03 한국전자통신연구원 그래핀 복합물질의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 그래핀 복합물질
CN107170998B (zh) * 2017-05-15 2019-06-28 上海电力学院 一种黑磷石墨烯复合材料负载贵金属纳米粒子的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN107737947A (zh) 2018-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101451270B (zh) 一种大批量制备贵金属纳米线的方法
CN107413354B (zh) 一种负载银的氧化铜纳米复合材料的制备方法
CN110479248A (zh) 一种金属氧化物负载单原子催化剂的制备方法
Mourdikoudis et al. Hydrophilic Pt nanoflowers: synthesis, crystallographic analysis and catalytic performance
CN108161025B (zh) 一种八足形Pt-Cu合金纳米材料及其合成方法和应用
CN108031475B (zh) 一种金负载氧化铁纳米光催化剂的制备方法
CN108636407B (zh) 基于石墨烯负载铜纳米粒子的制备方法
WO2016028065A1 (ko) 담체-나노입자 복합체 및 이의 제조방법
CN114425055B (zh) 一种二氧化硅负载多金属纳米颗粒及其制备方法及其抗菌应用
CN102205420A (zh) 一种水相贵金属纳米颗粒的制备方法
EP1133447A1 (de) Wasserlösliche nanostrukturierte metalloxid-kolloide und verfahren zu ihrer herstellung
CN104625082A (zh) 一种纳米级镍粉的制备方法
CN107737947B (zh) 一种石墨烯铂银金属纳米复合材料的制备方法
CN109378484B (zh) 一种燃料电池用碳载核壳致密型铜铁-铜-铂催化剂的制备方法
CN112676571B (zh) 一种负载型PdW双金属单质纳米颗粒的制备方法
CN110339844B (zh) Fe纳米棒与Pt@Fe纳米棒催化剂及合成和应用
Wu et al. Silver nanoparticles stabilized by bundled tungsten oxide nanowires with catalytic and antibacterial activities
KR20150143359A (ko) 중공 금속 나노입자의 제조방법 및 이에 의해 제조된 중공 금속 나노입자
CN108144609A (zh) 一种甘油氢解制备1,3-丙二醇的催化剂的制备方法
CN111872377B (zh) 一种空心复合材料及其超组装方法
CN114082435A (zh) 一种单分散金属型催化剂及其通用温和超组装制备方法
CN110216295B (zh) 一种银纳米花的室温水相制备方法及其葡萄糖电催化氧化
Liu et al. New perspective of a nano-metal preparation pathway based on the hexahydro-closo-hexaborate anion
KR20180070837A (ko) 다중가지 금 나노입자 코어-팔라듐 쉘 나노입자 및 그 합성방법
Chen et al. In-situ synthesis of noble metal nanoparticles in alginate solution and their application in catalysis

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