Тастекова Э.А., А.В. Григорьева, М.В. Ломоносова, Россия
реклама
Тастекова Э.А., А.В. Григорьева, Факультет наук о материалах, Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, Россия Типы биметаллических наноструктур: Твердые растворы одного металла в другом Методы синтеза наночастиц серебра: Ядро-оболочка Полиольный метод Боргидридный метод вода Кластер-кластер прекурсор AgNO3 восстановитель NaBH4 PVP стабилизатор температура синтеза время синтеза PVP 15 мин 24 ч 1:15 20оС 15 мин Синтез НЧ Ag – полиольный метод (t=95оС) с последующим охлаждением n(AgNO3):n(ПВП) t=160oC: 1:1,5 AgNO3 этиленгликоль 4-160оС Синтез наночастиц(НЧ) серебра полиольным методом: вода растворитель 1:30 До 25оС Результаты электронной дифракции НЧ Ag, охлажденных до 4оС: состав - серебро До 4оС Дифракция серебра Появление огранки частиц при увеличении концентрации ПВП d=19±12 нм Дифракция полученных частиц Помимо металлического серебра присутствует не до конца восстановленный нитрат серебра d=12±7 нм Схема синтеза биметаллических наночастиц Pt-Ag Увеличение размера частиц при повышении температуры созревания Затравки Ag H2PtCl6 НЧ Pt-Ag Синтез биметаллических НЧ Ag-Pt при 100оС n(AgNO3):n(H2PtCl6 ) PtCl62-+4Ag0 = 4Ag++Pt0+6Cl- Синтез биметаллических НЧ Ag-Pt при Добавление H2PtCl6 при 60оC 60оС и НЧ «ядрооболочка» около 20% 10:1 25оС: Добавление H2PtCl6 при 60оC, рост частиц при 25оС 2:1 Ag Pt Спектр поглощения Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия Нанесение биметаллических НЧ на носители: TiO2(А), SiO2-Al2O3 1. Замена растворителя (этиленгликоль на этанол). 2. Пропитка по влагоемкости: 1-5 масс. % Ag,0,1-0,5 масс. % Pt. 3. Удаление ПВП с поверхности НЧ при помощи перекиси водорода. Ag-Pt/SiO2-Al2O3 n(Ag)/n(Pt)=0,74:1(РФЭС) Выводы: Ag-Pt/TiO2 n(Ag)/n(Pt)=1,69:1(РФЭС) ИК-спектр нанесенных НЧ в режиме диффузного отражения Температура комнатная - 20С, атмосфера 5 об.% СО. ν, По результатам спектра можно утверждать, что мы полностью избавились от PVP: CO-Pt/TiO2: 2073, 2095, 1863,1676 см-1 PVP: C-H-2955,2924,1662 см-1 C-O-2917,2955,1644 см-1 1. Одновременное восстановление Ag+ и [PtCl6]2- полиольным методом приводит к образованию смеси наночастиц металлов. Средний размер частиц платины – 3-5 нм, наночастиц серебра – 10-40 нм. 2. Найдено оптимальное соотношение Ag:ПВП (более 1:90) для синтеза стабильных коллоидных растворов Ag полиольным методом. Показано, что увеличение соотношения Ag : ПВП приводит к образованию ограненных частиц (пластинки). 2. Биметаллические наночастицы «ядро-оболочка» могут образовываться при быстром восстановлении платины на поверхности наночастиц серебра(T=100-110оС), при высоких температурах синтеза (T=160оС) образуется смесь наночастиц платины и серебра. Методом РФЭС показано, что платина в таких образцах присутствует в двух валентных состояниях 3. Разработан метод получения нанесенных катализаторов с использованием коллоидных растворов Ag-Pt на примере системы Ag-Pt/Al2O3 и AgPt/TiO2 . Показано, что возможно количественное удаление ПВП с поверхности наночастиц. Благодарности: Полякову А.Ю., Сидорову А.В., Гудилину Е.А., Козьменковой А.Я., Жирову А.И.
