利用引晶生长法制备均匀球形铂颗粒的方法
本发明属于金属光电功能材料的制备和应用技术领域，特别是涉及利用引晶生长法制备均匀球形铂颗粒的方法。用金属盐还原法制备均匀球形铂颗粒，这种颗粒是以单分散球形金颗粒(粒径为2～50nm)作为晶种，引晶生长成粒径为20～600nm的铂颗粒。本发明的方法能耗低，产品纯度高，均匀且分散性好，颗粒尺寸的大小不仅可借助预先制备的均匀球形金晶种的反应条件加以控制，还可通过铂盐和还原剂的浓度来控制。
发明领域本发明属于金属光电功能材料的制备和应用技术领域，特别是涉及利用引晶生长法制备均匀球形铂颗粒的方法。
背景技术：铂具有许多优良的性能，如高度的催化活性，良好的抗氧化、抗腐蚀作用，以及熔点高、蒸汽压好、延展性好、热电稳定性高等性能，因此在石油、化工、国防和科研等部门具有广泛用途。纳米铂颗粒具有许多独特性能。铂纳米颗粒的熔点可由大块固体时的摄氏1772度降低到700度，化学性质为惰性的铂，在制成纳米微粒后会成为活性极好的催化剂，可用于催化材料。纳米铂颗粒还有许多用途，例如：(1)粉状铂对气体有很好的吸附性能，是一种非常重要的催化剂。在石油工业和石油化学中许多反应用铂来催化。氢和氧混合在室温下几乎不发生反应，若加入铂粉，则以爆炸的形式化合生成水。(2)日本利用纳米铂作为催化剂放在氧化钛的载体上，在加入甲醇的水溶液中通过光照射成功制取了氢，产出率比原来提高几十倍。(3)铂对CO、HC的氧化以及醇、醛的低温氧化具有很高的催化活性，因而可以广泛用于汽油车、柴油车、摩托车和飞机发动机尾气的净化。(4)铂具有极好的高温抗腐蚀性能和高温稳定性，是一种重要的化工设备的防腐材料。(5)以铂为主体的燃料电池已成为一种具有广泛发展前景的电源装置。在氢-氧燃料电池中，以多孔碳为基体，上面布满铂粉而构成电极。这种燃料电池没有复杂的机械传动，没有喧嚣的噪音，不排放有害气体和烟尘，是一种理想的发电设备。此外，铂颗粒在感光材料、日光制氢、固氮、固二氧化碳、气相色谱分离烯烃和化学法贮存太阳能等方面均有应用。纳米金属粒子的合成方法大致可以归结为两大类：即物理方法和化学方法。采用蒸发和激光烧蚀块体金属来获得纳米尺度颗粒的方法属于物理方法，而将金属离子或金属络合物还原为零价原子，后生长为纳米级颗粒的方法为化学方法。目前，要获得均匀、高分散度的铂颗粒主要采用液相化学还原法。例如，Bonet等人用乙二醇在150℃下还原氯铂酸，制得7nm左右的铂颗粒，参见《纳米结构材料》杂志1999年第11卷第8期1277-1284页文章“在乙二醇中合成单分散纳米Au、Pt、Pd、Ru和Ir颗粒”(Bonet F.，Delmas V.，Grugeon S.，et al..Synthesis of monodisperseAu，Pt，Pd，Ru and Ir nanoparticles in ethylene glycol NanoStructuredmaterials，1999，11(8)：1277-1284)。由于铂化合物较难被还原，需采用还原性强的还原剂或较高的温度，在此条件下制备的铂颗粒尺寸大多在5nm左右，且形状不规则，易于聚集。几十至几百纳米范围内的均匀球形铂颗粒很难制备出来。