CN115446303B - 一种铂量子点及其简易制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

提供了一种铂量子点及其简易制备方法和应用,铂量子点尺寸范围为2nm‑10nm;呈现晶格条纹,其简易制备方法包括以下步骤:S1、在室温下将铂源溶解于酰胺类溶液中;S2、在室温下将溶液混合;S3、将步骤S2的溶液在室温放置一段时间,制得铂量子点溶液,其中铂源为氯铂酸、四氯铂酸钾、二(乙酰丙酮)铂和六氯铂酸钠中的一种或者多种的混合,酰胺类溶液为甲酰胺、N,N‑二甲基甲酰胺中的一种或者多种。本发明制备方法简单,易操作,酰胺类溶液可同时作为还原剂及稳定剂,使得反应过程更加可控;无需加热、光照等反应条件,反应过程安全可靠。

Description

一种铂量子点及其简易制备方法和应用
技术领域
本发明属于纳米材料和金属纳米材料催化技术领域,具体涉及一种铂量子点及其简易制备方法和应用。
背景技术
随着全球能源消耗的快速增长,对能源的转换和存储提出了极大的挑战。在催化领域具有显著优势的铂(Pt)金属单质纳米颗粒,可广泛应用于能量转换、空气净化、水质净化、氢化、传感、药物等方面。纳米级铂单质材料在催化领域已具备一定的研究基础。
但是,由于该金属材料为非可再生能源,地球上的资源存量稀少,且高活性的特点使得其对保存条件要求高,因此铂(Pt)金属单质纳米颗粒在应用中成本高,制备方式复杂。
目前纳米级铂单质材料的制备主要通过胶体溶液合成的方式,一般利用合适的还原剂对铂源进行氧化还原反应;选取强碱、配体作为稳定剂;并通过调控温度或者紫外光照射引发反应。
但是,这些方法对于合成以及生产过程中的有效控制还存在困难,一方面是调控温度或是紫外光照射环境等实验条件要求严格且过程繁杂;另一方面需选用合适的添加剂对产物进行稳定性提升,否则量子点间易发生团聚,失去原有的特性,而添加剂的加入又会影响反应体系,不利于对量子点成核、生长等过程的探究。
由于量子点自身的量子限域效应,量子尺寸效应等特性,相关铂量子点合成方式的探索有利于对纳米级铂单质材料价态、形状、晶面等特性进行控制,可获得性能更加优异的铂单质材料。
发明内容
本发明要解决的技术问题为克服现有技术中的不足之处,提供了一种铂量子点及其简易制备方法和应用,本发明的铂量子点尺寸范围为2nm-10nm,本发明方法使得获得铂量子点的制备方式更为简易,且重复率高。
本发明的技术方案是,本发明首先提供了一种铂量子点,其尺寸范围为2nm-10nm;所述铂量子点呈现晶格条纹。
本发明同时提供了上述铂量子点的简易制备方法,包括以下步骤:
S1、在室温下将铂源溶解于酰胺类溶液中,并使两者混合均匀;
S2、将步骤S1的溶液在室温放置一段时间,制得铂量子点溶液。
进一步的,上述步骤S1中的铂源为氯铂酸、四氯铂酸钾、二(乙酰丙酮)铂和六氯铂酸钠中的一种或者多种的混合。
上述步骤S1中,所述酰胺类溶液为甲酰胺、N,N-二甲基甲酰胺中的一种或者多种。
上述步骤S1中,铂源在酰胺类溶液中的添加量为2-10mmol/L。
上述步骤S1中,混合均匀方式搅拌或者振荡后静置。
上述步骤S2中,一段时间是指10~50小时范围。
本发明还提供了上述铂量子点的应用,其应用于催化剂领域。
与现有技术相比,本发明的优点包括:可一步合成铂量子点,过程简单且易操作;酰胺类溶液可同时作为还原剂及稳定剂,使得反应过程更加可控;无需加热、光照等反应条件,反应过程安全可靠。
附图说明
从下面结合附图对本发明实施例的详细描述中,本发明的这些和/或其它方面和优点将变得更加清楚并更容易理解,其中:
图1为本发明制备方法的流程示意图;
图2为本发明实施例制得的铂量子点溶液在室温环境中的照片;
图3为铂量子点的透射电镜照片:(a)为较大范围区域内的铂量子点的透射电镜照片;(b)为(a)中方框1所示选区放大后的内部铂量子点的透射电镜照片;(c)为(a)中方框2所示选区放大后的内部铂量子点的透射电镜照片;(d)为(c)中方框3所示选区放大后内部铂量子点的高分辨透射电镜照片。
图4为铂量子点的能谱图片。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
实施例1:
铂量子点的简易制备方法:
1、在室温下将铂源溶解于甲酰胺溶液中,其中铂源在甲酰胺的添加量为2mmol/L;
2、在室温下对溶液进行搅拌混合,此时溶液颜色为琥珀色;
3、静置溶液10小时之后,制得铂量子点溶液,此时溶液颜色为蓝色。
实施例2:
铂量子点的简易制备方法:
1、在室温下将铂源溶解于甲酰胺溶液中,其中铂源在甲酰胺的添加量为5mmol/L;
2、在室温下对溶液进行搅拌混合,此时溶液颜色为琥珀色;
3、在放置25小时之后,制得铂量子点溶液,此时溶液颜色为蓝色(参见图2)。
实施例3:
铂量子点的简易制备方法:
1、在室温下将铂源溶解于甲酰胺溶液中,其中铂源在甲酰胺的添加量为10mmol/L;
2、在室温下将溶液震荡混合,此时溶液颜色为琥珀色;
3、在放置50小时之后,制得铂量子点溶液,此时溶液颜色为蓝色。
对实施例2中制备的铂量子点样品进行检测,其测试结果参见图3,其中(a)为大范围区域内部的铂量子点的透射电镜照片。对选区1放大后,由(b)可得铂量子点的尺寸约为5nm;对选区2持续放大后,从高分辨透射电镜照片(d)可以观察到铂量子点的晶格条纹,且晶面间距约为0.33nm。图4中的能谱照片表明产物中具有铂元素,即为铂量子点的主要组成部分。
综上所述,本发明提出了一种铂量子点及其简易制备方法,可一步完成,过程简单且重复率高;反应物中所使用的酰胺类溶液可同时作为还原剂及稳定剂;制备过程中也无需加热、光照等反应条件。所制备的铂量子点尺寸约为5nm,结晶质量较高,并且这种简易的胶体制备过程易于投入产业化生产。
以上已经描述了本发明的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。因此,本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (3)

1.一种铂量子点的简易制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、在室温下将铂源溶解于酰胺类溶液中,并使两者混合均匀;
S2、将步骤S1的溶液在室温放置一段时间,制得铂量子点溶液;
其尺寸范围为2nm-10nm;所述铂量子点呈现晶格条纹;
所述步骤S1中的铂源为氯铂酸、四氯铂酸钾、二(乙酰丙酮)铂和六氯铂酸钠中的一种或者多种的混合;
所述酰胺类溶液为甲酰胺、N,N-二甲基甲酰胺中的一种或者多种;
铂源在酰胺类溶液中的添加量为2-10 mmol/L;
所述步骤S2中,一段时间是指10~50小时范围。
2.如权利要求1所述的铂量子点的简易制备方法,其特征在于,所述步骤S1中,混合均匀方式为搅拌或者振荡。
3.如权利要求1所述的简易制备方法所得铂量子点的应用,其特征在于,其应用于催化剂领域。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1946628A (zh) * 2004-03-29 2007-04-11 科学与工业研究委员会 量子阱大小的铂和钯纳米颗粒的合成
CN103352254A (zh) * 2013-07-05 2013-10-16 浙江大学 一种八面体铂铜合金纳米晶的制备方法及其制备的八面体铂铜合金纳米晶
CN106346020A (zh) * 2016-11-16 2017-01-25 皖西学院 一种铂钯双金属纳米颗粒的制备方法
CN108219786A (zh) * 2018-01-31 2018-06-29 浙江理工大学 一种室温下制备钙钛矿量子点的方法
CN109732100A (zh) * 2019-03-11 2019-05-10 昆明理工大学 一种小尺寸枝状铂纳米颗粒的制备方法
CN112125332A (zh) * 2020-10-10 2020-12-25 中国人民解放军国防科技大学 一种基于重结晶的全溴基钙钛矿蓝光量子点及其制备方法
WO2022120687A1 (zh) * 2020-12-10 2022-06-16 深圳先进技术研究院 一种磷活化铂基催化剂及其制备方法和应用

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1946628A (zh) * 2004-03-29 2007-04-11 科学与工业研究委员会 量子阱大小的铂和钯纳米颗粒的合成
CN103352254A (zh) * 2013-07-05 2013-10-16 浙江大学 一种八面体铂铜合金纳米晶的制备方法及其制备的八面体铂铜合金纳米晶
CN106346020A (zh) * 2016-11-16 2017-01-25 皖西学院 一种铂钯双金属纳米颗粒的制备方法
CN108219786A (zh) * 2018-01-31 2018-06-29 浙江理工大学 一种室温下制备钙钛矿量子点的方法
CN109732100A (zh) * 2019-03-11 2019-05-10 昆明理工大学 一种小尺寸枝状铂纳米颗粒的制备方法
CN112125332A (zh) * 2020-10-10 2020-12-25 中国人民解放军国防科技大学 一种基于重结晶的全溴基钙钛矿蓝光量子点及其制备方法
WO2022120687A1 (zh) * 2020-12-10 2022-06-16 深圳先进技术研究院 一种磷活化铂基催化剂及其制备方法和应用

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