[0038] 本发明中所使用的Au三角板纳米颗粒参照Thickness Control Produces Gold Nanoplates with Their Plasmon in the Visible and Near‑Infrared Regions,Adv.Optical Mater.2016,4,76–85中的方法制备,其TEM图如图1所示。
[0039] 本发明所使用的各溶液,如无特殊说明均为各物质所对应的水溶液。
[0040] 实施例1
[0041] 在Au三角板表面生长有序Pd阵列棒状纳米颗粒的方法,包括以下步骤:
[0042] (1)将4.5mg Au三角板纳米颗粒分散到40mL 0.05mol/L十六烷基三甲基溴化铵溶液里,放于容器中,取10mL离心之后,去除上清液;
[0043] (2)在室温下,将全部离心产物分散到2mL去离子水里,之后再加入0.2mL 0.01mol/L氯钯酸溶液,充分搅拌后,向容器中以0.8μL/s的滴加速度加入300uL 0.01mol/L抗坏血酸溶液,搅拌反应5分钟,离心、去除上清液,所得产物即为Au三角板表面生长有序Pd阵列棒状纳米颗粒。
[0044] 其扫描电镜图和透射电镜图分别如图2、3所示,从图中可以看到,Au三角板表面生长了有序的Pd阵列棒状纳米颗粒,Pd阵列棒状纳米颗粒的生长厚度为15nm。
[0045] 实施例2
[0046] 在Au三角板表面生长有序Pd阵列棒状纳米颗粒的方法,包括以下步骤:
[0047] (1)将4.5mg Au三角板纳米颗粒分散到40mL 0.05mol/L十六烷基三甲基溴化铵溶液里,放于容器中,取10mL离心之后,去除上清液;
[0048] (2)在室温下,将全部离心产物分散到2mL去离子水里,之后再加入0.3mL 0.01mol/L氯钯酸溶液,充分搅拌后,向容器中以0.8μL/s的滴加速度加入300uL 0.01mol/L抗坏血酸溶液,搅拌反应5分钟,离心、去除上清液,所得产物即为Au三角板表面生长有序Pd阵列棒状纳米颗粒。
[0049] 其扫描电镜图和透射电镜图分别如图4、5所示,从图中可以看到,Au三角板表面生长了有序的Pd阵列棒状纳米颗粒,Pd阵列棒状纳米颗粒的生长厚度为25nm。
[0050] 实施例3
[0051] 在Au三角板表面生长有序Pd阵列棒状纳米颗粒的方法,包括以下步骤:
[0052] (1)将4.5mg Au三角板纳米颗粒分散到40mL 0.05mol/L十六烷基三甲基溴化铵溶液里,放于容器中,取10mL离心之后,去除上清液;
[0053] (2)在室温下,将全部离心产物分散到2mL去离子水里,之后再加入0.5mL 0.01mol/L氯钯酸溶液,充分搅拌后,向容器中以0.8μL/s的滴加速度加入300uL 0.01mol/L抗坏血酸溶液,搅拌反应5分钟,离心、去除上清液,所得产物即为Au三角板表面生长有序Pd阵列棒状纳米颗粒,即Au三角板@Pd阵列棒状纳米颗粒。
[0054] 其扫描电镜图和透射电镜图分别如图6、7所示,从图中可以看到,Au三角板表面生长了有序的Pd阵列棒状纳米颗粒,Pd阵列棒状纳米颗粒的生长厚度为30nm。
[0055] 上述实施例1~3得到的产物的高角环形暗场扫描透射电子显微镜图分别如图8中的(a)、(b)、(c)所示,从图中可以看出,随着反应体系中氯钯酸溶液加入量的增大,Au三角板表面生长的Pd阵列棒状纳米颗粒的厚度越大。
[0056] 比较例1
[0057] (1)将Au三角板纳米颗粒分散到40mL 0.05mol/L十六烷基三甲基溴化铵溶液里,放于容器中,取10mL离心之后,去除上清液;
[0058] (2)在室温下,将全部离心产物分散到2mL 0.1mol/L聚乙烯吡咯烷酮溶液里,之后再加入0.3mL 0.01mol/L氯钯酸溶液,充分搅拌后,向容器中加入300uL 0.01mol/L抗坏血酸溶液,搅拌反应5分钟,离心、去除上清液,所得产物为Au三角板表面生长了无序的Pd纳米颗粒,其透射电镜图如图9所示,从图中可以看到,Au三角板表面生长了无序的Pd纳米颗粒。
[0059] 比较例2
[0060] 其他同实施例3,只是将步骤(2)中的抗坏血酸溶液的滴加速度控制在0.2μL/s,所得产物的透射电镜图如图10所示,从图中可以看到,Au三角板表面生长了无序的Pd纳米颗粒。
[0061] 实施例4
[0062] Au三角板表面生长有序Pd阵列棒状纳米颗粒催化氧化乙醇的应用[0063] 催化剂的性能测试方法如下:
[0064] 将0.1g实施例3制备好的Au三角板@Pd阵列棒状纳米颗粒分散于0.5mL去离子水中,加入0.05g碳,10uL5%的Nafion溶液,超声30min后,滴6uL在3mm的玻碳电极上。电极干燥后,以其作为工作电极,并以Pt片为对电极,Ag/AgCl电极为参比电极,用电化学工作站对电极进行测试,测试溶液包含乙醇和氢氧化钾,浓度均为1M。在相同测试条件下,分别与比较例1、Pd立方块纳米颗粒、商业Pd/C这些材料进行对比测试。其中Pd立方块纳米颗粒的制备方法为:将7.5mL 0.1M的CTAB与3.0mL 0.01M的H2PdCl4溶解在52.5mL去离子水中,在80℃油浴中搅拌反应5min,然后快速注入0.48mL 0.1M抗坏血酸溶液,继续搅拌反应2h,然后自然冷却到室温。
[0065] 结果如图11所示。从图中可以看出本发明制备的Au三角板@Pd阵列棒状纳米颗粒的乙醇催化性能优于比较例1制备的无序Au三角板@Pd纳米颗粒、Pd立方块纳米颗粒和商业Pd/C。