，再用去离子水洗涤5次，再离心并自然干燥即得到AuOPt-Au核壳纳米粒子。
[0048]如图4所示为本实施例制备的AuOPt-Au核壳纳米粒子的TEM照片，可知所得AuOPt-Au核壳纳米粒子尺寸比较均一，平均粒径约为42nm。
[0049]采用与实施例相同的方法测试本实施例制备的AuOPt-Au核壳纳米粒子在lmol/L的KOH电解质溶液中的循环伏安曲线，如图5中d曲线所示，经计算可得，该AuOPt-Au核壳纳米粒子表面Pt和Au的面积之比为24:76。随后将涂有该催化剂的玻碳电极转入含甲醇和KOH均为lmol/L的电解质溶液中，测试对甲醇电氧化反应的催化性能，如图6中d曲线所示为该AuOPt-Au核壳纳米粒子在甲醇电氧化过程中的循环伏安曲线图，结果显示，其氧化峰电流密度为2.70A/mgPt，说明所得AuOPt-Au核壳纳米粒子具有很好的甲醇电氧化催化活性。
[0050]实施例5
[0051 ] 制备AuOPt-Au核壳纳米粒子，步骤如下:
[0052]I)制备AuOPt核壳纳米粒子:向20mL Au纳米溶胶(含Au原子的物质的量为
0.005mmol)中先后加入1.667mL抗坏血酸溶液(15mmol/L)和0.4mL 出？1:(]16溶液(251]11]101/L)，得到混合溶液，使混合溶液中Au元素、抗坏血酸和Pt元素的物质的量之比为1:5:2，随后将该混合溶液置于1000W的氙灯下，边搅拌边室温照射2h，得到含AuOPt核壳纳米粒子的溶胶；
[0053]2)Au@Pt-Au核壳纳米粒子的制备:将步骤I)所得溶胶置于1000W的氙灯下，边搅拌边逐滴加入0.2mL HAuCl4溶液(15mmol/L)，使得HAuCl4溶液中Au元素与溶胶中AuOPt核壳纳米粒子所含Pt元素的物质的量之比为0.3:1，室温照射Ih，在溶胶中生成AuOPt-Au核壳纳米粒子，将溶胶在6000rpm转速下离心，分离出黑色沉淀，将黑色沉淀用无水乙醇洗涤2次，再用去离子水洗涤3次，再离心并自然干燥即得到AuOPt-Au核壳纳米粒子。
[0054]经测试，本实施例制备的Au@Pt -Au核壳纳米粒子尺寸比较均一，平均粒径约为45nm。该AuOPt-Au核壳纳米粒子表面Pt和Au的面积之比为70:30，其具有很好的甲醇电氧化催化活性，氧化峰电流密度为2.04A/mgpt。
[0055]实施例6
[0056]制备Au@Pt-Au核壳纳米粒子，步骤如下:
[0057]1)制备AuOPt核壳纳米粒子:向20mL Au纳米溶胶(含Au原子的物质的量为0.005mmol)中先后加入2mL抗坏血酸溶液(25mmol/L)和0.667mL H2PtCl6溶液(15mmol/L)，得到混合溶液，使混合溶液中Au元素、抗坏血酸和Pt元素的物质的量之比为1:10:2，随后将该混合溶液置于1000W的氙灯下，边搅拌边室温照射4h，得到含AuOPt核壳纳米粒子的溶胶；
[0058]2)Au@Pt-Au核壳纳米粒子的制备:将步骤1)所得溶胶置于1000W的氙灯下，边搅拌边逐滴加入0.467mL HAuCU溶液(15mmol/L)，使得HA11CI4溶液中Au元素与溶胶中AuOPt核壳纳米粒子所含Pt元素的物质的量之比为0.7:1，室温照射2h，在溶胶中生成Au@Pt-Au核壳纳米粒子，将溶胶在4000rpm转速下离心，分离出黑色沉淀，将黑色沉淀用无水乙醇洗涤4次，再用去离子水洗涤5次，再离心并自然干燥即得到Au@Pt-Au核壳纳米粒子。
[0059 ] 经测试，本实施例制备的Au@Pt -Au核壳纳米粒子尺寸比较均一，平均粒径约为49nm。该Au@Pt-Au核壳纳米粒子表面Pt和Au的面积之比为46:54，其具有很好的甲醇电氧化催化活性，氧化峰电流密度为2.34A/mgpt。
[0060]由以上对本发明实施例的详细描述，可以了解本发明通过室温光辅助法制备出表面Pt和Au的面积比可控的AuOPt-Au核壳纳米粒子，操作简单，重复性好，所制备的纳米粒子尺寸较为均匀，且其具有很好的甲醇电氧化催化性能(实验结果表明，当表面Pt和Au的面积之比约为60:40时，具有最高的催化活性和抗C0毒化性能)。
[0061]可以理解的是，以上实施例仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，而本发明并不局限于此。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
[0062]本发明各原料的上下限、区间取值，以及工艺参数(如反应时间、离心转速与洗涤次数等)的上下限、区间取值都能实现本发明，在此不一一列举实施例。
【主权项】
1.一种表面成分可控的AuOPt-Au核壳纳米粒子的光辅助制备方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)制备AuOPt核壳纳米粒子:向Au纳米溶胶中先后加入抗坏血酸溶液和!12?比16溶液，得到混合溶液，使混合溶液中Au元素、抗坏血酸和Pt元素的物质的量之比为1:5?10:1?2，随后将该混合溶液置于氙灯下，边搅拌边室温照射2?4h，得到含AuOPt核壳纳米粒子的溶胶； 2)Au@Pt-Au核壳纳米粒子的制备:将步骤I)所得溶胶置于氙灯下，边搅拌边逐滴加入HAuCl4溶液，使得HAuCl4溶液中Au元素与溶胶中Pt元素的物质的量之比为0.1?1.1:1，室温照射I?2h，在溶胶中生成AuOPt-Au核壳纳米粒子，经后处理得到AuOPt-Au核壳纳米粒子。2.根据权利要求1所述的表面成分可控的AuOPt-Au核壳纳米粒子的光辅助制备方法，其特征在于，步骤I)所述Au纳米溶胶的制备方法为:将柠檬酸三钠水溶液、硝酸银水溶液、氯金酸水溶液混合均匀，得到混合溶液，混合溶液中柠檬酸三钠、硝酸银、氯金酸的摩尔比为750:9?12:500，然后将所得混合溶液置于氙灯下照射lh，得到Au纳米溶胶。3.根据权利要求1或2所述的表面成分可控的AuOPt-Au核壳纳米粒子的光辅助制备方法，其特征在于:所述氙灯额定功率为1000W。4.根据权利要求1所述的表面成分可控的AuOPt-Au核壳纳米粒子的光辅助制备方法，其特征在于:步骤I)所述抗坏血酸溶液浓度为15?25mmol/L，所述H2PtCl6溶液浓度为15?25mmol/L。5.根据权利要求1所述的表面成分可控的AuOPt-Au核壳纳米粒子的光辅助制备方法，其特征在于:步骤2)所述HAuCl4溶液浓度为15?25mmo 1/L。6.根据权利要求1所述的表面成分可控的AuOPt-Au核壳纳米粒子的光辅助制备方法，其特征在于:步骤2)所述后处理步骤包括将溶胶离心，分离出黑色沉淀，将黑色沉淀依次用无水乙醇和去离子水洗涤，再离心、干燥即可。7.—种根据权利要求1-6任一所述方法制备得到的AuOPt-Au核壳纳米粒子，其特征在于:所述AuOPt-Au核壳纳米粒子平均粒径为31?49nm，纳米粒子表面Pt和Au的面积比为24?84:16?76ο8.根据权利要求7所述AuOPt-Au核壳纳米粒子用作甲醇电氧化反应催化剂的用途。
【专利摘要】本发明涉及一种表面成分可控的AuPt-Au核壳纳米粒子的光辅助制备方法，其包括以下步骤：1)向Au纳米溶胶中先后加入抗坏血酸溶液和H2PtCl6溶液，得到混合溶液，随后将该混合溶液置于氙灯下室温照射2～4h得到含AuPt核壳纳米粒子的溶胶；2)将溶胶置于氙灯下逐滴加入HAuCl4溶液，室温照射1～2h，经后处理得到AuPt-Au核壳纳米粒子。本发明通过光辅助方法在室温条件下制备出表面成分可控的AuPt-Au核壳纳米粒子，操作简单，重复性好，并且所制备的核壳纳米粒子尺寸较为均匀，纳米粒子表面Pt和Au的面积比为24～84：16～76。
【IPC分类】B01J23/52, H01M4/92
【公开号】CN105449235
【申请号】CN201510763082
【发明人】傅正义, 谭铁宁, 谢浩, 王为民, 王皓
【申请人】武汉理工大学
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年11月10日