银纳米粒子填充微孔碳球、其制备方法及其作为催化剂的应用的制作方法

文档序号:3364797阅读:180来源:国知局
专利名称:银纳米粒子填充微孔碳球、其制备方法及其作为催化剂的应用的制作方法
技术领域
本发明涉及银纳米粒子填充微孔碳球、其制备方法及其作为催化剂的应用。
背景技术
金属纳米粒子的表面等离激元共振、表面增强拉曼散射和催化等性能强烈依赖于 它们的尺寸、形貌及粒子间的耦合效应。为了实现性能调控与优化,国内外科学家们不断探 索金属纳米粒子的制备与组装及其新型结构复合材料的设计。到目前为止,许多简单、有效 的制备方法已被报道。然而,由于小尺寸和高比表面积,纳米粒子极易发生团聚,很难从反 应溶液中收集,它们在溶液中实现自组装也是纳米技术领域中的一大难题。以上这些因素降低了金属纳米粒子的性能,抑制了它们的实际应用。为此,人们尝 试将金属纳米粒子沉积(生长)在直径为亚微米级的二氧化硅、聚苯乙烯和碳等球形介电 颗粒的表面或内部。这样得到的复合结构不仅可以阻止纳米粒子的聚集,甚至在粒子数密 度很高的情况下依然可以获得很好的分散性,且产物易于分离、能够被多次使用(如作为 催化剂)。更为重要的是,这种包含金属纳米粒子的复合球具有更加优异的物理化学性能, 在光信息存储与传输、生物传感、光电集成等领域有着重要的应用价值。有关金属/介电复合球的研究,以往的报道主要体现在两个方面①纳米金属包 覆介电球和②介电球内包裹单个金属粒子。对于①,为了将金属纳米粒子(或纳米层)沉 积到介电球的表面,往往需要对球形基体的表面进行预修饰、预处理等步骤。但这些方法仍 很难获得纳米粒子在球表面的均勻分布及高数密度。特别是,由于纳米粒子与球表面往往 仅存在物理静电吸附或微弱的化学键结合力,这些复合颗粒的长期稳定性较差研究表明, 保存在溶液中的复合颗粒经过一定的时间,金属纳米粒子会自然脱落;高温下金属纳米粒 子会发生氧化、脱落等现象。关于第②方面,往往需要先制备单分散、尺寸可控的金属纳米 粒子,然后进行介电材料的包覆。方法的复杂性和复合球中低金属含量使这种复合球的应 用滞后。相比之下,如果能在微孔介电球内部生长金属纳米粒子,那么粒子的分布范围将不 再局限于球表面纳米层,而是整个球的三维空间。由于介电材料的载体作用,金属纳米粒子 在球内部分布均勻,数密度高,且化学、热稳定性会大大提高。对粒子的尺寸、数密度等进行 控制,则可以获得可调节的光电性能。尤其是,这种复合结构可以有效防止纳米金属催化剂 中毒,因而在催化剂性能优化与应用方面具有特殊的优势。目前还没有有效的制备方法,尤其是在不需要任何模板、添加剂的情况下,实现金 属纳米粒子对已获得的球形基体进行内部均勻填充,既保证粒子的高数密度、分散均勻性, 又实现其尺寸、位置、数密度可控。

发明内容
本发明提供一种银纳米粒子填充微孔碳球的制备方法,可以在不需要任何模板、 添加剂的情况下,实现纳米粒子对微孔碳球(碳球直径为亚微米,孔隙直径< 2nm)进行内
3部均勻填充,既保证粒子的高数密度、分散均勻性,又实现其尺寸、位置、数密度可控。本发明还提供上述制备方法得到的银纳米粒子填充微孔碳球及其作为催化剂的 应用。所述银纳米粒子填充微孔碳球的制备方法为将0. 2-0. 3g的微孔碳球加入到 20-100mL,浓度为0. 2-2. 5mM的银氨溶液中,进行浸渍,在浸渍后的微孔碳球悬浮液中加入 还原剂,然后微波加热2-lOmin,使银氨离子还原,从而得到银纳米粒子填充的微孔碳球,其 中微波功率为100-800W。所述银氨溶液的浓度是指其中银铵离子的浓度。由于银氨溶液中的氨水容易挥发,使银铵离子分解,浓度降低,因此最好采用新配 置的银氨溶液,它是通过向硝酸银溶液中缓慢滴加氨水配置而成。为了防止氨水挥发,微孔 碳球需要在密闭的容器中浸渍。这里,银氨溶液浓度、浸渍时间,微波功率和反应时间分别表示为c,tI;p和tK。反 应结束后,取出锥形瓶在空气中自然冷却。最后,采用常规步骤分离,得到银纳米粒子填充 微孔碳球,如采用离心/清洗/离心的步骤,用蒸馏水和酒精对产物进行多次清洗。 上述过程中,可通过改变c,tI;P和tK等,对银纳米粒子的尺寸、数密度及位置(在 微孔碳球内/外部)进行控制。所述微孔碳球的制备可采用已有的常规方法,如水热法,具体步骤为将配制好的 蔗糖溶液(浓度为0. 1-0. 5M)装入88mL的反应釜中(装满度为50% )。然后将反应釜放 入190°C的烘箱中,反应时间为1.5-3h。反应结束后,反应釜被取出并在空气中冷却。最 后,产物经离心分离、清洗、烘干。作为优选方案,所述微孔碳球直径为亚微米级,孔隙直径 < 2nm0作为优选方案,所述还原剂为聚乙烯吡咯烷酮,微波加热前剧烈搅拌使还原剂完 全溶解。所述聚乙烯吡咯烷酮的用量优选为0. 02-0. 08go作为优选方案,浸渍在搅拌状态下进行,浸渍时间不低于0.5h,最佳浸渍时间为 2-6h。影响碳银复合球形成的主要因素有以下4个方面(1)银氨溶液浓度当溶液浓度较高时,经过相同的浸渍时间,进入到微孔碳球内 部的银离子较多,银的成核密度较高,因而生成的银纳米粒子的数密度较大;同时,银的生 长速率较高,相同时间内生成的银纳米粒子尺寸较大;反之,银纳米粒子数密度和尺寸较(2)微孔碳球和银氨溶液的用量比在银氨溶液体积和浓度一定的情况下,如果 微孔碳球用量太少,则部分银粒子会直接在溶液中生成;如果微孔碳球的量太大,则反应体 系不均勻,部分碳球内部没有银纳米粒子的填充。(3)浸渍时间浸渍时间的长短对银纳米粒子数密度、位置产生重要影响。在一定 范围内,浸渍时间越长,则银纳米粒子数密度越大,若不浸渍直接微波加热,则银纳米粒子 在微孔碳球表面生成。(4)微波功率微波功率对银纳米粒子数密度以及其尺寸产生影响。当微波功率 较高时,反应速度快,在相同时间内得到的银粒子数密度高,尺寸也较大。银在微孔碳球内部成核的关键是微波形成了局部热点。例如,采用超声时,无论浸 渍多长时间,银纳米粒子都不能在微孔碳球的内部生成,而只能在微孔碳球表面。微波产生的电磁波在微孔碳球内部产生很大压强,形成反应驱动力;而超声波则是利用超声在溶液 中形成气泡导致局部压力差,故不能在微孔碳球内部形成银。因此,我们从以下几个方面进 行优化,以期达到银纳米粒子在微孔碳球内部的均勻填充(1)浸渍时间。通过控制反应前浸渍时间,对复合球中银纳米粒子的数密度及生 长位置进行控制。结果表明,没有浸渍时,大部分银纳米粒子在微孔碳球表面生成;浸渍时 间大于0. 5h时,银纳米粒子均在微孔碳球内部,且粒子数密度随浸渍时间的增加而明显增 加;经过6h浸渍后前驱体已完全均勻地充满微孔碳球的空隙,因而大于6h的浸渍时间对产 物无显著影响。如对于图5b所示的样品,当浸渍时间有由4h增加到12h时,粒子的数密度 和尺寸比图5a中已有显著增加,浸渍时间为6h的产物与图5b所示结果非常相似。(2)微波功率。通过控制微波功率对银纳米粒子的直径和数密度进行控制。结果 表明,功率由140W增大到560W时,银粒子尺寸变大,数密度也明显增加。当前驱体溶液浓 度较高(如2mM),微波功率为560W时,微孔碳球表面也有少量银纳米粒子生成。(3)反应时间。通过控制反应时间对银粒子数密度进行控制。结果表明,在微波功 率较高时,只需要更短的反应时间可以获得高的粒子数密度。但如果在高功率下,反应时间 太长,银纳米粒子除了在球的内部,还会在球表面生成。基于系统的实验研究,在银氨溶液浓度为0. 2-2. OmM,浸渍时间为2_6h,微波功率 为100-420W,反应时间为2-lOmin的条件下,银纳米粒子只在微孔碳球的内部生成且均勻 分布。当溶液浓度和微波功率较高时,微孔碳球的内部和表面都会有银纳米粒子生成。上述制备方法得到的银纳米粒子填充微孔碳球作为催化剂的应用。在硼氢化钠 还原对硝基酚的反应中,以所述银纳米粒子填充微孔碳球(以下简称Ag-C复合球)作为 催化剂。由于银纳米的小尺寸和高数密度,Ag-C复合球对硼氢化钠(NaBH4)还原对硝基酚 (4-NP)具有很好的催化性能。所述银纳米粒子填充微孔碳球,微孔碳球直径为亚微米级,孔隙直径< 2nm ;填充 的银以单分散的球形纳米粒子均勻分散于微孔碳球内部,直径在2-50nm范围内可控,银的 质量百分含量占银纳米粒子填充微孔碳球的10-56wt%。本发明的特点是将微孔碳作为载体的优势与微波加热技术的优点相结合,在预 先制备好的微孔碳球内部可控生长金属纳米粒子。提出将多孔碳球在银氨溶液中浸渍,然 后以PVP作为还原剂,对浸渍后的微孔碳球悬浮液进行微波加热,从而实现金属银在微孔 碳球内部的成核与生长。结果表明,银纳米粒子均勻分布在亚微米碳球的内部。重要的是, 可以实现对银米粒子的尺寸、数密度及空间位置进行有效调控,这为复合球性能(如光学、 催化等)的可控性提供了前提。此方法异常简单、易操作,产物纯度较高、易分离。微波加热具有加热速度快、加热均勻、热效率高和易于控制的优点,它可以使溶液 中的金属离子快速还原从而生长成一定形貌与结构的纳米材料。此外,微波具有选择性加 热的特点,微波对不同性质的材料有不同的作用。微波产生的电磁波在微孔碳球内部产生 很大压强,形成反应驱动力。PVP是金属纳米材料制备中常用的稳定剂,同时它也是一种弱 还原剂。因此,本发明具有以下几个优点(1)产物均一。制备的Ag-C复合球单分散性好,银纳米粒子在微孔碳球内部分布 均勻。(2)反应速度快。单纯用PVP作还原剂的反应往往需要至少几个小时,而我们的反应只需2-10min。(3)可控性好。改变、可以实现银纳米粒子在微孔碳球内部或表面的位置控制; 调节c、P和tK等,可以对银纳米粒子的尺寸、数密度等进行控制。(4)产率高。利用水热法制备微孔碳球,可以获得单分散且高产量的微孔碳球;微 波法使得反应体系均勻,即可得到高产量的银/碳复合球。碳球的亚微米尺寸使产物易于 分离,有利于进一步的应用。(5)制备方法简单,成本较低,易于实现,具有一定的工业应用前景。(6)可调控的性能。Ag-C复合球的紫外_可见吸收峰的位置随着银纳米粒子数密 度的增强而发生明显红移;当数密度几乎不变时,复合球的吸收峰强度随着粒子尺寸的增 加而增强,且逐渐发生宽化。此外,Ag-C复合球对硼氢化钠还原对硝基酚的反应具有较好 的催化效果,催化活性随着银的含量和粒子尺寸递变。


图1为微孔碳球的TEM(a)和HRTEM(b)图片。图2为产物的低倍(a)和高倍(b-d)TEM图片。反应参数分别为c = 2mM, tx = 2h, P = 140W和tK = IOmin0 b图的插图为单个复合球的SAED图。图3为图2所示样品的XRD图谱,插图为局部放大。图4为图2所示样品的XPS刻蚀深度剖析图。从a到e对应溅射时间分别为0、 0. 5、1、2· 5 和 3min。图5为不同反应条件下制得样品的TEM图片。c,tI P和tK分别为0. 5mM,4h, 140W,IOmin(a) ;0.5mM,12h,140W,IOmin(b) ;2mM,4h,420W,IOmin(c) ;0.2mM,4h,140W, IOmin (d) :0· 2mM, 4h, 420w, 3min (e)和 0. 2mM, 4h, 560W, 3min (f)。右上角插图为相应的 HRTEM 和 SAED 图。图6为c,tI; P和tE分别是2mM,0h, 140W和IOmin条件下制备产物的TEM图片。图7为不同直径微孔碳球得到的Ag-C复合球的TEM图。微孔碳球直径分别为 1 μ m(a)禾口 1· 4μ m(b)。图8为微孔碳球和图5a、5b、2b和5c所示样品的紫外-可见吸收光谱图。图9为图2所示样品催化硼氢化钠还原对硝基酚的紫外可见吸收光谱图。插图为 400nm吸收峰强度的对数-时间关系图。
具体实施例方式1水热法制备微孔碳球配置蔗糖水溶液,浓度为0. 1-0. 5mol/L。将蔗糖水溶液转入水热反应釜(50%装 满)并密封。然后将反应釜放入烘箱,烘箱温度160-190°,反应时间1.5-3h。反应完成后 取出,在空气中冷却。最后用蒸馏水和酒精离心清洗、并在烘箱中烘干。2银纳米粒子填充微孔碳球首先配制一定浓度的银氨溶液(0. 2_2mM),然后将一定质量微孔碳球(0. 2-0. 5g) 分散到一定体积(20-100mL)的银氨溶液中进行浸渍,浸渍在勻速磁力搅拌状态下进行,时 间为0-24h。在不断搅拌的过程中,向溶液中加入0. 02-0. 08g的PVP,继续搅拌l-2min使
6其充分溶解。将装有微孔碳球悬浮液的锥形瓶放入微波炉中进行微波加热,功率100-800W, 微波时间为2-lOmin。反应结束后,将锥形瓶取出在空气中冷却,最后用蒸馏水和酒精对产 物进行多次离心清洗。实施例1将44mL、浓度为0. 3M的蔗糖水溶液转入88mL水热反应釜(50%装满)并密封。然 后将反应釜放入烘箱,烘箱温度190°C,反应时间2. 25h。反应完成后取出,在空气中冷却。 最后用蒸馏水和酒精离心清洗、并在烘箱中烘干,制得微孔碳球。图Ia为实施例1所得微孔碳球的透射电子显微镜(TEM)图片。可以看到,微孔碳 球尺寸比较均勻,平均直径约SOOnm ;图Ib为微孔碳球边缘的高分辨图,无数的纳米孔分布 在微孔碳球的表面,可以推断,碳球为微孔结构,这为离子进入球内部提供了前提。实施例2以实施例1所得微孔碳球为原料,根据上述银纳米粒子填充微孔碳球的制备方法 制备Ag-C复合球,反应参数为c = 2mM, tx = 2h,P = 140W和tK = IOmin0图2为实施例2所得Ag-C复合球的不同放大倍数的TEM图片。从低倍图(图2a) 可以看到,大量小黑点分布在球的内部,而球表面并没有。黑点为纳米粒子,其数密度很高, 但分布仍很均勻。由于TEM是三维物体的二维投影像,因此球的中心位置很黑,看上去似乎 有纳米粒子的团聚体,这是二维成像时重叠的缘故。单个复合球的选区电子衍射(SAED)图 为多晶环(见2b插图),衍射环间距分别为0. 23nm, 0. 21nm, 0. 14nm和0. 12nm,依次对应于 面心立方结构银的(111),(200),(220),和(311)衍射面。从更高倍数的TEM图(c, d)可 以清楚地看到,银纳米粒子是分布在微孔碳球内部的,粒子的直径为(10士2)nm。图3为实施例2所得Ag-C复合球的X射线衍射(XRD)图谱。主要衍射峰的峰位 与银完全对应。根据Scherrer公式D = K λ / (Bcos θ )计算可知(这里,K = 0. 9,λ CuKa =0. 15418nm, θ为布拉格衍射角,B为衍射峰半峰宽),银晶粒的平均直径为llnm。这一 结果与TEM图中测量的相吻合。复合球直径大约800nm,因此XPS刻蚀深度剖析是可行的。图4为实施例2所得 Ag-C复合球在氩离子源持续溅射下测得的XPS深度剖析图。可以看到,当溅射时间小于 2. 5min时,没有银的光电子信号,进一步证实了微孔碳球表面并没有银纳米粒子生成。溅射 0. 5min后,Ag3d特征信号出现。溅射时间为Imin时,在光电子能量为368. 3eV和374. 4eV 处分别出现了 Ag3d5/2和3d3/2的光电信号,表明银是以0价态单质存在的。随着刻蚀深度增 加,银信号强度增强,表明银的含量增加。当溅射时间增加到2. 5min时,两个特征峰偏移的 更加明显,偏移量达到0. 8eV,表明银粒子间的耦合作用更加明显银含量增加,即银粒子 数密度增加。当溅射时间大于2. 5min时,XPS能谱图趋于平稳,表明银纳米粒子的分布非 常均勻。采用浓度为65%的硝酸将实施例2所得Ag-C复合球中银溶解,电感耦合等离子发 射光谱(ICP-AES)法测得此复合球中Ag与C的质量百分比分别为55. 2%和44. 8%。实施例3以实施例1所得微孔碳球为原料,根据上述银纳米粒子填充微孔碳球的制备方法 制备 Ag-C 复合球,反应参数为 c = 0. 5mM, tx = 4h,P = 140W 和 tK = IOmin0实施例4以实施例1所得微孔碳球为原料,根据上述银纳米粒子填充微孔碳球的制备方法
7制备 Ag-C 复合球,反应参数为 c = 0. 5mM, tx = 12h,P = 140W 和 tK = IOmin0实施例5以实施例1所得微孔碳球为原料,根据上述银纳米粒子填充微孔碳球的制备方法 制备Ag-C复合球,反应参数为c = 2mM, tx = 4h,P = 420W和tK = IOmin0实施例6以实施例1所得微孔碳球为原料,根据上述银纳米粒子填充微孔碳球的制备方法 制备 Ag-C 复合球,反应参数为 c = 0. 2mM, tx = 4h,P = 140W 和 tK = IOmin0实施例7以实施例1所得微孔碳球为原料,根据上述银纳米粒子填充微孔碳球的制备方法 制备Ag-C复合球,反应参数为c = 0. 2mM, tx = 4h,P = 420W和tK = 3min。实施例8以实施例1所得微孔碳球为原料,根据上述银纳米粒子填充微孔碳球的制备方法 制备Ag-C复合球,反应参数为c = 0. 2mM, tx = 4h,P = 560W和tK = 3min。实施例9反应时间为2. 5h,其余同实施例1。所得微孔碳球直径为1 μ m。实施例10反应时间为3h,其余同实施例1。所得微孔碳球直径为1. 4μ m实施例11以实施例9所得微孔碳球为原料,制备Ag-C复合球,其余同实施例3。实施例12以实施例10所得微孔碳球为原料,制备Ag-C复合球,其余同实施例3。对照实施例1浸渍时间、=0,其余同实施例2。本发明不仅可以实现银纳米粒子在微孔碳球内部的均勻分布,而且可以对银纳米 粒子的尺寸、数密度及位置进行控制。图5a为实施例3(c,tI;分别为0.5mM,4h, 140W, IOmin)制得样品的TEM图。可以看到,大量直径在4-5nm的银粒子都均勻分布在微 孔碳球内部,且离微孔碳球的外表面较远。高分辨TEM图显示这些粒子为单晶。当浸渍时 间延长至12h而其它条件不变时(实施例4),银纳米粒子的数密度增加,且尺寸也增大,达 到(15+2)nm(图5b)。当c,tI P和tE分别为2mM,420W,4h和IOmin时(实施例5),银纳 米粒子增大至15-30nm(如图5c)。当c,tI;P和tK分别为0. 2mM,4h,140W和IOmin时(实 施例6),只有很少银纳米粒子在球的内部生成,粒子的尺寸大约为3-5nm,微孔碳球表面仍 然很光滑(图5d)。当P提高到420W,tE = 3min且其它条件不变时(实施例7),大量的银 纳米粒子生成,其尺寸为7-9nm(图5e)。更高的功率使单位时间内成核数量增多,生长速 度更快,所以在较短时间内有更多的纳米粒子生成。当微波炉功率增加到560W时(实施例 8),纳米粒子的数密度更高,并且在微孔碳球表面也有纳米粒子生成(见图5f)。由TEM图 片可以看到,Ag在Ag-C复合球中的质量百分含量是可控的。根据ICP测试结果,图5d所 示样品中银的百分含量最低,为9.8%。因此,在我们制备的Ag-C复合球中,银的质量百分 含量占银纳米粒子填充微孔碳球的10-56wt%。图6为对照实施例1所得产物的TEM图片。可以看到,只有很少的纳米粒子在微孔碳球内部,许多大颗粒在微孔碳球表面形成(图6a-b)。因此,在浓度一定(如0. 5mM)时,银 纳米粒子的数密度会随浸渍时间的增加而增大(对比图5乂、=处)和图5b(tI= 12h))。 当浸渍时间超过2h时(图2),银纳米粒子只在微孔碳球内部生成。因此,浸渍时间对银纳 米粒子的位置具有重要的影响。研究发现,采用不同直径的碳球时,小尺寸碳球更容易实现 银纳米粒子在球内部、甚至中心位置的填充;而对于大尺寸的碳球(直径大于1 μ m),当浸 渍时间较短或/和溶液浓度较低时,银只能填充到碳球的外层,而中心部分并没有纳米粒 子。通过调节水热时间,可以获得不同直径的微孔碳球。例如,如实施例9、10所示,水热时 间增加到2. 5h和3h时,得到的微孔碳球的直径分别为1. 0和1. 4 μ m。图7为实施例11、12 制得的Ag-C复合球。可以看到,在反应条件不变的情况下(c = 0. 5mM, tx = 4h,P = 140W 和tK = IOmin),碳球直径增加到1 μ m时,银纳米粒子仍分布在球内部,但仅在靠近球表面 的外层,而球中心并没有纳米粒子生成(图7a);碳球直径进一步增加到1.4μπι时,大部分 银纳米粒子分布在碳球的表面(图7b)。这表明碳球的直径对填充具有重要的影响,尤其是 在浸渍时间较短或/和银氨溶液浓度较低在情况下。不同反应参数所对应产物的特征总结 如表1所示。表 权利要求
一种银纳米粒子填充微孔碳球的制备方法,其特征在于,将0.2 0.3g的微孔碳球加入到20 100mL,浓度为0.2 2.5mM的银氨溶液中,进行浸渍,在浸渍后的微孔碳球悬浮液中加入还原剂,然后微波加热2 10min,使银氨离子还原,从而得到银纳米粒子填充的微孔碳球,其中微波功率不小于100W。
2.如权利要求1所述的银纳米粒子填充微孔碳球的制备方法,其特征在于,微孔碳球 的直径为亚微米级,孔隙直径< 2nm。
3.如权利要求1所述的银纳米粒子填充微孔碳球的制备方法,其特征在于,所述还原 剂为聚乙烯吡咯烷酮,用量为0. 02-0. 08g,在浸渍后加入碳球的悬浮液中,剧烈搅拌使还原 剂完全溶解。
4.如权利要求1-3中任一项所述的银纳米粒子填充微孔碳球的制备方法,其特征在 于,浸渍在磁力搅拌下进行,时间不小于0. 5h。
5.如权利要求4所述的银纳米粒子填充微孔碳球的制备方法,其特征在于,浸渍时间 为 2-6h。
6.如权利要求1-3中任一项所述的银纳米粒子填充微孔碳球的制备方法,其特征在 于,微波功率为100-420W。
7.如权利要求1-3中任一项所述的银纳米粒子填充微孔碳球的制备方法,其特征在 于,银氨溶液的浓度为0. 2-2. OmM。
8.权利要求1-7中任一项所述制备方法得到的银纳米粒子填充微孔碳球作为催化剂 的应用。
9.如权利要求8所述的应用,其特征在于,在硼氢化钠还原对硝基酚的反应中,以所述 银纳米粒子填充微孔碳球作为催化剂。
10.一种银纳米粒子填充微孔碳球,其特征在于,微孔碳球直径为亚微米级,孔隙直径 < 2nm ;填充的银以单分散的球形纳米粒子均勻分散于微孔碳球内部,直径在2-50nm范围 内可控,银的质量百分含量占银纳米粒子填充微孔碳球的10-56wt%。
全文摘要
本发明涉及银纳米粒子填充微孔碳球的制备方法,可实现纳米粒子对微孔碳球内部均匀填充。本发明还提供银纳米粒子填充微孔碳球及其作为催化剂的应用。所述制备方法为将0.2-0.3g的微孔碳球加入到20-100ml,浓度为0.2-2.5mm的银氨溶液中,进行浸渍,在浸渍后的微孔碳球悬浮液中加入还原剂,然后微波加热2-10min,使银氨离子还原,得到银纳米粒子填充的微孔碳球。所得银纳米粒子填充微孔碳球可作为催化剂。所述银纳米粒子填充微孔碳球,微孔碳球直径为亚微米级,孔隙直径<2nm;填充的银以单分散的球形纳米粒子均匀分散于微孔碳球内部,直径在2-50nm范围内可控,银占银纳米粒子填充微孔碳球的10-56wt%。
文档编号B22F9/24GK101934376SQ20101025594
公开日2011年1月5日 申请日期2010年8月18日 优先权日2010年8月18日
发明者唐少春, 孟祥康, 郑洲 申请人:南京大学
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1