u纳米颗粒的乙醇溶液中，其中CMSe纳米颗粒的质量为2mg，金纳米颗粒的质量为0.154mg，乙醇溶液体积为4mL。混合物经超声处理30min后，加入约4mL石油醚离心。所得固体分散在4mL水中，再经过超声处理30min。
[0042]将制得的摇铃型纳米微球用透射电镜表征，图1A为获得的摇铃型纳米微球的电镜照片，图1B为获得的摇铃型纳米微球的尺寸分布图，可以看出摇铃型纳米微球的尺寸为48.6±8.6nm。
[0043]将制得的摇铃型纳米微球用傅里叶红外光谱表征，如图2所示，摇铃型纳米微球表面同时含有4-巯基吡啶和十八胺两种配体，即同时存在亲水和疏水两种配体，两亲性是驱动无机纳米颗粒组装制备摇铃型纳米微球的驱动力。
[0044]在4支50mL的石英管中，均加入催化剂和0.075M的20mL抗坏血酸的水溶液，加入4支石英管这种的催化剂分别是CdSe囊泡(CNV，2mg CdSe)，Au/CdSe囊泡(ACNV，2mg CdSe,0.154mg Au，Au 粒径为 3.7nm)，摇铃型纳米微球(YS，2mg CdSe、0.154mg Au，Au 粒径10.7nm)，Au位于CdSe囊泡外表面结构(ONV，2mg CdSe、0.154mg Au，Au粒径 10.7nm)) oCdSe囊泡、Au/CdSe囊泡结构、Au位于CdSe囊泡外表面结构的透射电镜图如图3所示。
[0045]向4支石英试管中通入氮气30min排除氧气并用橡胶塞密封，在搅拌下光照lh，光源为300W氣灯，滤除波长小于420nm的紫外光。用岛津GC-2014气相色谱仪测定产氢量，如图4所示。
[0046]结果如图4所示，与CNV、ACNV和ONV相比，YS具有最好的光催化性能，具体如下:CNV未负载Au纳米颗粒，在抗坏血酸作为牺牲剂的体系中几乎没有产氢活性;ACNV中负载小尺寸的Au纳米颗粒，作为助催化剂，催化性能提升;YS拥有最好的光催化性能，产氢性能是ACNV的4倍，YS中大尺寸的Au纳米颗粒不仅能够作为助催化剂，大尺寸的Au纳米颗粒还具有局部表面等离子体共振效应，使产氢性能得以提高；与ONV相比，YS中Au纳米颗粒位于CdSe囊泡结构内表面，Au纳米颗粒的局部表面等离子体共振效应能够影响到更多CdSe，产氢性能是ONV的2倍。
[0047]实施例2
[0048]重复实施例1，其区别仅在将10.7nm Au纳米颗粒改为13.4nm Au纳米颗粒。所得AuOCdSe摇铃型纳米微球性能同实施例1，形貌和尺寸分布如图5A和图5B所示，尺寸为56.7±13.9nm。
[0049]实施例3
[°°50] 重复实施例2，其区别仅在将3.2nm CdSe纳米颗粒改为3.1nm Au纳米颗粒。所得AuOAu摇铃型纳米微球性能同实施例1，形貌如图6所示。
[0051 ] 实施例4
[°°52] 重复实施例1，其区别仅在将10.7nm Au纳米颗粒改为18nm PbS纳米颗粒。所得PbSOCdSe摇铃型纳米微球性能同实施例1，形貌如图7所示。
[0053]实施例5
[0054]重复实施例1，其区别仅在将10.7nm Au纳米颗粒改为Au_Fe304纳米颗粒。所得Au-Fe304@CdSe摇铃型纳米微球性能同实施例1，形貌如图8所示。
[0055]实施例6
[0056]重复实施例1，区别仅在于，将“所得固体分散在4mL水中，再经过超声处理30min”改为“所得固体分散在4mL水中，再经过超声处理5min”，得到摇铃型纳米微球，性能同实施例I O
[0057]实施例7
[0058]重复实施例1，区别仅在于，将“所得固体分散在4mL水中，再经过超声处理30min”改为“所得固体分散在4mL水中，再经过超声处理60min”，得到摇铃型纳米微球，性能同实施例I O
[0059]显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
【主权项】
1.一种摇铃型纳米微球，其特征在于，所述摇铃型纳米微球由同种或两种无机纳米颗粒在超声驱动下组装得到;所述摇铃型纳米微球的直径为30-200nm;所述摇铃型纳米微球由内核和外壳构成；外壳由大小l_5nm的无机纳米颗粒组成，选自Au或CdSe纳米颗粒；内核由大小9_20nm的无机纳米颗粒组成，选自Au、PbS或Au_Fe304纳米颗粒。2.如权利要求1所述的摇铃型纳米微球的制备方法，其特征在于，包括如下步骤: 1)在混合均匀的同种或两种无机纳米颗粒表面，修饰上4-巯基吡啶； 2)将步骤I)中经修饰的无机纳米颗粒在超声条件下在溶剂中组装得到摇铃型纳米微球。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤I)中所述同种或两种无机纳米颗粒分别为大小为l-5nm的纳米颗粒和大小为9-20nm的纳米颗粒;所述大小为l-5nm的纳米颗粒选自Au或QlSe纳米颗粒;所述大小为9_20nm的纳米颗粒选自々11、？&3或411-?6304纳米颗粒。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤I)中所述修饰指利用超声或者搅拌将4-巯基吡啶配位作用到无机纳米颗粒表面，取代原有配体。5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述超声条件的超声时间为5_60mino6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述溶剂选自水或乙醇。7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，反应均在常温条件下进行。8.如权利要求1-7任一项所述的摇铃型纳米微球作为可见光催化剂的应用。
【专利摘要】本发明公开一种摇铃型纳米微球，该摇铃型纳米微球由同种或两种无机纳米颗粒在超声驱动下通过组装得到，该摇铃型纳米微球的直径为30-200nm，其外壳由大小为1-5nm无机纳米颗粒组成，内核由大小为9-20nm无机纳米颗粒组成，该摇铃型纳米微球具有快速制备、简单易得，比同种材料的非摇铃型囊泡状微球具有更好的可见光催化产氢性能的特点，在实际应用中具有重要意义。本发明还公开了制备该摇铃型纳米微球的方法和应用。
【IPC分类】B82Y40/00, B01J37/34, B22F1/02, B01J23/52, B01J23/89, C01B3/04, B01J35/08, B01J31/02, B01J23/66
【公开号】CN105521822
【申请号】CN201610009535
【发明人】张铁锐, 范春芳, 吴骊珠, 佟振合
【申请人】中国科学院理化技术研究所
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2016年1月8日