本發(fā)明屬于納米材料制備領(lǐng)域，具體的說涉及一種立方骨架多孔銀；

本發(fā)明還涉及所述立方骨架多孔銀的制備方法。

背景技術(shù)：

納米多孔金屬是今年來發(fā)展起來的一類新型納米結(jié)構(gòu)材料，由于它具有比表面積大、密度小、結(jié)構(gòu)靈活可調(diào)、滲透性好等特點，使得多孔材料被廣泛地應(yīng)用于分離、催化、傳感、醫(yī)藥、電極、機(jī)械等領(lǐng)域。多孔銀由于其優(yōu)異的物理化學(xué)性質(zhì)，在催化劑材料、電子陶瓷材料、防靜電材料、生物傳感器材料等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。

制備多孔金屬的常用方法是脫合金法和模板法。但是這兩種方法工藝相對復(fù)雜，成本高，難以實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，同時采用上述方法制備的銀的孔隙結(jié)構(gòu)單一，且難以控制。針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，我們發(fā)明了一種分級多孔銀及一種簡單易于實現(xiàn)的制備分級多孔銀的方法，且已經(jīng)申請了中國專利。由該方法制備的分級多孔銀具有優(yōu)異的氧還原和過氧化氫還原電催化活性，但是該分級多孔銀的孔尺寸主要是納米級的，僅存在少量的微米級的孔，當(dāng)制備的分級多孔銀厚度較大時，其多孔結(jié)構(gòu)仍然不利于反應(yīng)物質(zhì)在孔道內(nèi)的傳輸，導(dǎo)致其活性物質(zhì)不能充分利用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，發(fā)明了一種立方骨架多孔銀及其制備方法

為實現(xiàn)上述發(fā)明內(nèi)容，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

所述立方骨架微觀上是由12個長度相同的棱邊圍繞成的立方體框架結(jié)構(gòu)，其棱邊邊長為0.5～1.5μm；所述立方結(jié)構(gòu)的棱邊由多孔銀構(gòu)成；所述多孔銀的孔徑為20～100nm。

所述多孔銀的孔徑優(yōu)選為50～80nm。

所述立方骨架多孔銀的制備方法步驟如下：先用模板法制備以鹵化銀為棱邊的立方骨架鹵化銀，之后將模板去除，最后通過對立方骨架鹵化銀進(jìn)行電化學(xué)處理，從而得到立方骨架多孔銀。

所述模板法制備立方骨架鹵化銀的模板為立方晶體NaCl,NaBr,NaI,KCl,KBr,KI中 的一種。

所述對立方骨架鹵化銀進(jìn)行電化學(xué)處理的過程為，以立方骨架鹵化銀為工作電極，以鉑或石墨棒中的一種為對電極，銀/氯化銀、汞/氧化汞或飽和甘汞中的一種為參比電極，以NaOH或KOH的水溶液為電解液。

所述電化學(xué)處理的過程中，相對于可逆氫電極的電化學(xué)處理電位為-0.1V～-2V；電化學(xué)處理時間為1s～100h。

所述電化學(xué)處理電位優(yōu)選為-0.6V～-1.2V；所述電化學(xué)處理時間優(yōu)選為60s～20h；所述電化學(xué)處理時間最優(yōu)為120s～8h。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所述立方骨架多孔銀的制備方法具有綠色環(huán)保、簡便、易于實施、生產(chǎn)成本低；以及制備過程中多孔金屬的孔徑及孔隙率分布可控等優(yōu)點，將其用作氧還原催化劑時，立方骨架的中心孔有利于活性物質(zhì)的在其內(nèi)的傳輸，骨架上的孔有利于活性表面積的提升，從而有利于氧還原催化反應(yīng)。

附圖說明：

圖1a為根據(jù)實施例1制備的立方骨架氯化銀的掃描電鏡照片，圖1b為根據(jù)實施例1制備的立方骨架氯化銀的透射電鏡照片，圖1c為根據(jù)實施例1制備的立方骨架多孔銀的骨架結(jié)構(gòu)的透射電鏡照片。

圖2為根據(jù)實施例1制備的立方骨架多孔銀的氧還原活性曲線。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做詳細(xì)的描述。當(dāng)然本發(fā)明并不僅限于這些具體的實施例。

實施例1.將3mL氯化鈉的飽和水溶液加入到100mL無水乙醇中制備得到氯化鈉立方體，之后將100mL 0.01M的硝酸銀的乙醇溶液加入到上述得到的氯化鈉立方體的乙醇溶液中，反應(yīng)24h后，用水洗滌反應(yīng)產(chǎn)物，將反應(yīng)產(chǎn)物放入鼓風(fēng)烘箱中烘干得到立方骨架氯化銀；將反應(yīng)產(chǎn)物涂覆到碳紙上，之后再在-0.8V下恒電位處理30min，得到立方骨架多孔銀。

實施例2.將3mL溴化鈉的飽和水溶液加入到100mL無水乙醇中制備得到溴化鈉立方體，之后將100mL 0.01M的硝酸銀的乙醇溶液加入到上述得到的溴化鈉立方體的乙醇溶液中，反應(yīng)18h后，用水洗滌反應(yīng)產(chǎn)物，將反應(yīng)產(chǎn)物放入鼓風(fēng)烘箱中烘干得到立方骨架溴化銀；將反應(yīng)產(chǎn)物涂覆到碳紙上，之后再在-0.1V下恒電位處理100h，得到立方骨架多孔銀。

實施例3.將3mL碘化鈉的飽和水溶液加入到100mL無水乙醇中制備得到碘化鈉立方體，之后將100mL 0.01M的硝酸銀的乙醇溶液加入到上述得到的碘化鈉立方體的乙醇溶液中，反應(yīng)12h后，用水洗滌反應(yīng)產(chǎn)物，將反應(yīng)產(chǎn)物放入鼓風(fēng)烘箱中烘干得到立方骨架碘化銀；將反應(yīng)產(chǎn)物涂覆到碳紙上，之后再在-2V下恒電位處理20h，得到立方骨架多孔銀。

實施例4.將3mL氯化鉀的飽和水溶液加入到100mL無水乙醇中制備得到氯化鉀立方體，之后將100mL 0.01M的硝酸銀的乙醇溶液加入到上述得到的氯化鉀立方體的乙醇溶液中，反應(yīng)24h后，用水洗滌反應(yīng)產(chǎn)物，將反應(yīng)產(chǎn)物放入鼓風(fēng)烘箱中烘干得到立方骨架氯化銀；將反應(yīng)產(chǎn)物涂覆到碳紙上，之后再在-0.6V下恒電位處理20min，得到立方骨架多孔銀。

實施例5.將3mL溴化鉀的飽和水溶液加入到100mL無水乙醇中制備得到溴化鉀立方體，之后將100mL 0.01M的硝酸銀的乙醇溶液加入到上述得到的溴化鉀立方體的乙醇溶液中，反應(yīng)18h后，用水洗滌反應(yīng)產(chǎn)物，將反應(yīng)產(chǎn)物放入鼓風(fēng)烘箱中烘干得到立方骨架溴化銀；將反應(yīng)產(chǎn)物涂覆到碳紙上，之后再在-1.2V下恒電位處理2h，得到立方骨架多孔銀。

實施例6.將3mL碘化鉀的飽和水溶液加入到100mL無水乙醇中制備得到碘化鉀立方體，之后將100mL 0.01M的硝酸銀的乙醇溶液加入到上述得到的碘化鉀立方體的乙醇溶液中，反應(yīng)12h后，用水洗滌反應(yīng)產(chǎn)物，將反應(yīng)產(chǎn)物放入鼓風(fēng)烘箱中烘干得到立方骨架碘化銀；將反應(yīng)產(chǎn)物涂覆到碳紙上，之后再在-1.5V下恒電位處理1s，得到立方骨架多孔銀。

實施例7.將3mL溴化鉀的飽和水溶液加入到100mL無水乙醇中制備得到溴化鉀立方體，之后將100mL 0.01M的硝酸銀的乙醇溶液加入到上述得到的溴化鉀立方體的乙醇溶液中，反應(yīng)18h后，用水洗滌反應(yīng)產(chǎn)物，將反應(yīng)產(chǎn)物放入鼓風(fēng)烘箱中烘干得到立方骨架溴化銀；將反應(yīng)產(chǎn)物涂覆到碳紙上，之后再在-1.7V下恒電位處理5h，得到立方骨架多孔銀。

圖1a為根據(jù)實施例1制備的立方骨架氯化銀的掃描電鏡照片，圖1b為根據(jù)實施例1制備的立方骨架多孔銀的透射電鏡照片，圖1c為根據(jù)實施例1制備的立方骨架多孔銀的骨架結(jié)構(gòu)的透射電鏡照片。如圖所示，立方骨架氯化銀和立方骨架多孔銀的邊長為0.5～1.5μm；中心孔的大小為300-800nm,所述立方骨架多孔銀的邊由多孔銀構(gòu)成；所 述多孔銀的孔大小為20～100nm。

圖2為根據(jù)實施例1制備的立方骨架多孔銀的氧還原活性曲線。由圖可知，該催化劑具有較好的氧還原催化活性。