25mL的0.lmol/L的CoCl2水溶液，在5°C條件下攪拌0.5小時，加入3mL的lOOmmol/L的NaBH4水溶液，反應(yīng)I分鐘，再升溫至50°C反應(yīng)10分鐘，經(jīng)洗滌、干燥后得到PtCo納米空心球催化劑。
[0035]實施例6:金屬前驅(qū)體濃度
[0036]在冰浴及氮氣保護條件下,將25mg的Triton X-100溶解到48.5mL去離子水中，再加入 1.25mL 的 0.lmmol/L 的 K2PtCl4 水溶液，0.25mL 的 500mmol/L 的 CoCl2 水溶液，在 5°C條件下攪拌0.5小時，加入3mL的100mmol/L的NaBH4水溶液，反應(yīng)10分鐘，再升溫至35°C反應(yīng)10分鐘，經(jīng)洗滌、干燥后得到PtCo納米空心球催化劑。
[0037]實施例7:金屬前驅(qū)體濃度
[0038]在冰浴及200mL/min氮氣保護條件下，將25mg的Triton X-100溶解到48.5mL去離子水中，再加入1.25mL的500mmol/L的K2PtCl4水溶液，0.25mL的0.lmmol/L的CoCl2水溶液，在5°C條件下攪拌0.5小時，加入3mL的lOOmmol/L的NaBH4水溶液，反應(yīng)I分鐘，再升溫至35°C反應(yīng)30分鐘，經(jīng)洗滌、干燥后得到PtCo納米空心球催化劑。
[0039]實施例8:金屬前驅(qū)體種類
[0040]在冰浴及200mL/min氦氣保護條件下，將25mg的Triton X-100溶解到48.5mL去離子水中，再加入1.25mL的20mmol/L的H2PtCl4水溶液，0.25mL的0.lmol/L的Co (NO3) 2水溶液，在10°c條件下攪拌0.5小時，加入3mL的lOOmmol/L的NaBH4水溶液，反應(yīng)I分鐘，再升溫至35°C反應(yīng)10分鐘，經(jīng)洗滌、干燥后得到PtCo納米空心球催化劑。
[0041]實施例9:金屬前驅(qū)體種類
[0042]在冰浴及200mL/min氦氣保護條件下，將25mg的Triton X-100溶解到48.5mL去離子水中，再加入1.25mL的20mmol/L的K2PtCl6水溶液，0.25mL的0.lmol/L的CoCl3水溶液，在5°C條件下攪拌0.5小時，加入3mL的lOOmmol/L的NaBH4水溶液，反應(yīng)I分鐘，再升溫至50°C反應(yīng)10分鐘，經(jīng)洗滌、干燥后得到PtCo納米空心球催化劑。
[0043]實施例10:鉬鈷組份比例
[0044]在冰浴及200mL/min氮氣保護條件下，將25mg的Triton X-100溶解到48.5mL去離子水中，再加入12.5mL的20mmol/L的K2PtCl4水溶液，0.25mL的0.lmol/L的CoCl2水溶液，在5°C條件下攪拌0.5小時，加入3mL的lOOmmol/L的NaBH4水溶液，反應(yīng)I分鐘，再升溫至35°C反應(yīng)30分鐘，經(jīng)洗滌、干燥后得到PtCo納米空心球催化劑。
[0045]如圖2所示，PtCo納米顆粒尺寸為7_12nm，基本為空心結(jié)構(gòu)。
[0046]實施例11:鉬鈷組份比例
[0047]在冰浴及200mL/min氮氣保護條件下，將25mg的Triton X-100溶解到48.5mL去離子水中，再加入1.25mL的20mmol/L的K2PtCl4水溶液，2.5mL的0.lmol/L的CoCl2水溶液，在5°C條件下攪拌0.5小時，加入3mL的lOOmmol/L的NaBH4水溶液，反應(yīng)I分鐘，再升溫至35°C反應(yīng)10分鐘，經(jīng)洗滌、干燥后得到PtCo納米空心球催化劑。
[0048]如圖3所示，PtCo納米顆粒尺寸為15nm左右，全部為空心結(jié)構(gòu)，其中殼層厚度在l-2nm。
[0049]實施例12:還原劑種類
[0050]在冰浴及200mL/min氮氣保護條件下，將25mg的Triton X-100溶解到48.5mL去離子水中，再加入1.25mL的20mmol/L的K2PtCl4水溶液，0.25mL的0.lmol/L的CoCl3水溶液，在5°C條件下攪拌0.5小時，加入3mL的lOOmmol/L的LiBH4水溶液，反應(yīng)I分鐘，再升溫至35°C反應(yīng)10分鐘，經(jīng)洗滌、干燥后得到PtCo納米空心球催化劑。
[0051]實施例13:還原劑濃度
[0052]在冰浴及200mL/min氮氣保護條件下，將25mg的Triton X-100溶解到48.5mL去離子水中，再加入1.25mL的20mmol/L的K2PtCl6水溶液，0.25mL的0.lmol/L的CoCl2水溶液，在5°C條件下攪拌0.5小時，加入3mL的0.5mmol/L的KBH4水溶液，反應(yīng)I分鐘，再升溫至35°C反應(yīng)10分鐘，經(jīng)洗滌、干燥后得到PtCo納米空心球催化劑。
[0053]實施例14:還原劑濃度
[0054]在冰浴及200mL/min氦氣保護條件下，將25mg的Triton X-100溶解到48.5mL去離子水中，再加入1.25mL的20mmol/L的H2PtCl4水溶液，0.25mL的0.lmol/L的CoCl2水溶液，在5°C條件下攪拌0.5小時，加入3mL的5000mmol/L的KBH4水溶液，反應(yīng)I分鐘，再升溫至35°C反應(yīng)10分鐘，經(jīng)洗滌、干燥后得到PtCo納米空心球催化劑。
[0055]上述實施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種PtCo納米空心球的制備方法，其特征在于:整個制備過程在惰性氣體保護下進行，首先，將表面活性劑溶解到水中，分別加入Pt和Co的水溶性金屬化合物或其水溶液，在0-10°C下攪拌30分鐘以上，隨后在攪拌的條件下，加入水溶性還原劑或其水溶液，反應(yīng)1-10分鐘；再升溫到20-50°C繼續(xù)反應(yīng)10-30分鐘，經(jīng)洗滌、干燥后得到PtCo納米空心球。2.按照權(quán)利要求1所述PtCo納米空心球的制備方法，其特征在于:所述惰性氣體為氮氣、氦氣、氖氣、氬氣、氪氣、氙氣、二氧化碳中的一種或兩種以上的混合物；惰性氣體的通入流速為 10-500mL/min。3.按照權(quán)利要求1所述PtCo納米空心球的制備方法，其特征在于:所述表面活性劑為聚氧乙烯辛基苯基醚(Triton X-100)、壬基酹聚氧乙烯醚、聚乙二醇叔辛基苯基醚(TritonX-114)、聚環(huán)氧乙烷-聚環(huán)氧丙烷-聚環(huán)氧乙烷三嵌段共聚物(Pluronic P-123)、月桂醇聚氧乙烯醚(Brij35)、鯨蠟醇聚氧乙烯醚、油醇聚氧乙烯醚、聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)中一種或兩種以上的混合物；表面活性劑在合成體系中的摩爾濃度為0.01-300mmol/L。4.按照權(quán)利要求1所述PtCo納米空心球的制備方法，其特征在于: 鉬化合物為氯鉬酸、氯亞鉬酸、氯鉬酸鉀、氯鉬酸鈉、氯鉬酸銨、氯鉬酸鋰、氯亞鉬酸鉀、氯亞鉬酸鈉、氯亞鉬酸銨、氯亞鉬酸鋰中的一種或二種以上的混合物；鉬化合物水溶液的摩爾濃度為 0.1 -SOOmmol/I,； 鈷化合物為二氯化鈷、三氯化鈷、硝酸鈷、硫酸鈷中的一種或二種以上的混合物；鈷化合物水溶液的摩爾濃度為0.l-500mmol/L。5.按照權(quán)利要求1所述PtCo納米空心球的制備方法，其特征在于:所述還原劑為甲醛、甲酸、硼氫化鋰、硼氫化鈉、硼氫化鉀、甲醇、乙醇、多元醇、水合肼、乙二酸、蘋果酸、檸檬酸、葡萄糖、蔗糖、抗壞血酸中的一種或兩種以上的混合物；還原劑在反應(yīng)體系中的摩爾濃度為 0.5-5000mmol/Lo6.按照權(quán)利要求1?5任一所述PtCo納米空心球的制備方法，其特征在于:Pt與Co的原子比為10:1-1 =107.一種按照權(quán)利要求1所述方法制備得到的PtCo納米空心球，其特征在于:其形貌呈納米空心球狀，顆粒的直徑為5-20nm，殼層厚度為l_2nm。8.一種按照權(quán)利要求1所述方法制備得到的PtCo納米空心球在石油化工、污染治理以及燃料電池領(lǐng)域的應(yīng)用。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種PtCo納米空心球、其制備方法及應(yīng)用。將表面活性劑溶解在水中，依次加Pt和Co過渡金屬鹽，在冰浴的條件下，加入還原劑，再升溫到20-50℃繼續(xù)反應(yīng)10-30分鐘，經(jīng)洗滌、干燥、得到PtCo納米空心球。該方法操作簡單，反應(yīng)迅速，低溫反應(yīng)，易于放大合成，所制備的納米空心球殼層厚度為1-2nm；所制備的納米空心球可應(yīng)用于催化和燃料電池等領(lǐng)域。
【IPC分類】B01J23/89, B01J35/08
【公開號】CN104971737
【申請?zhí)枴緾N201410141479
【發(fā)明人】宋玉江, 李書雙, 王瑩
【申請人】中國科學院大連化學物理研究所
【公開日】2015年10月14日
【申請日】2014年4月9日