一种具有层状超晶格结构的铂系纳米片及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115814850A(43)申请公布日2023.03.21(21)申请号202211601032.8(22)申请日2022.12.13(71)申请人北京航空航天大学地址100191北京市海淀区学院路37号(72)发明人郭林胡鹏飞杨浩森(51)Int.Cl.B01J31/02(2006.01)B82Y30/00(2011.01)B82Y40/00(2011.01)B01J23/652(2006.01)C07D307/44(2006.01)C07D307/12(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图6页(54)发明名称一种具有层状超晶格结构的铂系纳米片及其制备方法(57)摘要本发明涉及无机化合物新材料制备技术领域，涉及一种具有层状超晶格结构的铂系纳米片及其制备方法。该方法采用简单的液相纳米材料合成方法，室温下将乙酰丙酮铂和六羰基钼加入饱和脂肪酸溶剂中，剧烈搅拌或超声至分散均匀，形成淡黄色透明溶液；向混合物溶液中持续通入保护气0.5h,加热至80‑160℃，搅拌条件下反应1‑3h，自然降温后使用离心机将固体沉淀从溶液中分离出，将固体沉淀用溶剂洗涤并干燥，得到黑色或棕色沉淀。所制备的铂系纳米片由非晶单原子铂层与有机配体层交替堆叠而成，形貌和尺寸均一，铂层间距等性质可调，合成方法简单易行。CN115814850ACN115814850A权利要求书1/1页1.一种具有层状超晶格结构的铂系纳米片的制备方法，包括下列步骤：(1)室温下将乙酰丙酮铂溶解在装有饱和脂肪酸溶剂的烧瓶中，剧烈搅拌至溶解，得到混合均匀的浅黄色溶液。(2)将羰基化合物加入步骤(1)得到的浅黄色溶液中，超声0.5h，后持续通入保护气0.5h。(3)将步骤(2)中的溶液置于已升温完毕的油浴中，搅拌保温1‑3h，至溶液变成深蓝色或黑色，停止加热，自然降温。(4)将步骤(3)中所得悬浊液使用离心机分离，得黑色/棕色固体沉淀；将固体沉淀用溶剂洗涤以除去多余的杂质，在30‑50℃的烘箱中进行干燥，得到固体粉末，即本发明制备的有层状超晶格结构的铂系纳米片。2.根据权利要求1所述的一种具有层状超晶格结构的铂系纳米片的制备方法，其特征在于：铂系纳米片尺寸范围在50‑500nm，厚度范围在20‑200nm。3.根据权利要求1所述的一种具有层状超晶格结构的铂系纳米片的制备方法，其特征在于：该铂系纳米片具有层状超晶格结构，铂层间距范围在0.8‑5.0nm。4.根据权利要求1所述的一种具有层状超晶格结构的铂系纳米片的制备方法，其特征在于：溶剂可选择甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、葵酸、十二烷酸、十六烷酸等饱和脂肪酸、3’5’5’‑己酸、4‑苯基丁酸、油酸或2‑甲基辛酸等具有类似结构的饱和脂肪酸。5.根据权利要求1所述的一种具有层状超晶格结构的铂系纳米片的制备方法，其特征在于：羰基化合物为六羰基钼、六羰基钨、羰基铁，优选用量为5‑120mg。6.根据权利要求1所述的一种具有层状超晶格结构的铂系纳米片的制备方法，其特征在于：保护气为氩气或氮气，超声温度不能超过50℃，所用洗涤溶剂为正己烷或乙醇，烘干温度和时间为30‑50℃和10‑12h。7.根据权利要求1所述的一种具有层状超晶格结构的铂系纳米片，其作为催化材料时，室温催化糠醛加氢的产物为糠醇或四氢糠醇。8.根据权利要求1‑7所述的任何一项在催化领域、材料领域的应用。2CN115814850A说明书1/7页一种具有层状超晶格结构的铂系纳米片及其制备方法技术领域[0001]本发明属于无机化合物新材料制备技术领域，特别地涉及一种具有层状超晶格结构的铂系纳米片的制备方法。背景技术[0002]铂系纳米材料是工业催化、能源存储与转换领域中非常重要的功能材料，其特性与材料的尺寸、形貌和组成息息相关，如何对其原子结构进行精准调控，改善反应活性、选择性和稳定性一直是研究的热点和难点问题。[0003]在材料的维度调控方面，由于Pt具有高对称性的面心立方密堆结构，其Pt‑Pt金属键强且没有方向性，二维化时具有较高的表面能，通常难以通过化学法直接制备超薄二维铂系纳米材料。目前关于超薄Pt纳米片的报道多为外延生长结构(Science2016,354,1410；Nature,2021,598,76)，无基底支撑的原子级超薄Pt层结构迄今为止未见报道。发明内容[0004]本发明的目的在于提供一种具有层状超晶格结构的铂系纳米片材料，其微观结构为非晶单原子铂层和有机物配体的交替堆叠，其铂原子层厚度为0.3nm，具有高密度的不饱和位点和较高的化学稳定性。[0005]本发明的另一个目的在于解决超薄二维贵金属材料可控合成的技术难题，利用简单的液相反应法，提供一种操作简单、条件温和的具有层状超晶格结构