本发明涉及一类二元合金ptcu纳米海绵的合成方法及应用。
背景技术：
金属纳米海绵在结构上拥有多孔、高比表面积和表面结构缺陷等特征而在材料领域收到重视。这类多孔的金属纳米海绵可以用于过滤、生物传感器、能源储存、多相催化和燃料电池等领域。目前已经报道的金属纳米海绵有ag,au,pdco和ptru等。到目前，二元合金ptcu纳米海绵还没有案例。因此探索有效的合成方法和成分可控合成二元合金ptcu纳米海绵在材料领域具有实际的意义。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是：公布了一类二元合金ptcu纳米海绵和其合成方法。
本发明的技术方案是一类二元合金ptcu纳米海绵的合成，包括如下步骤:（1）将金属铂盐和铜盐一起加入有机溶剂dmf中，铂盐和铜盐前驱体的量为0.01～0.1mol，室温下搅拌5～8分钟；所加有机溶剂dmf量需要将金属铂盐和铜盐完全溶解即可；（2）向步骤（1）所得混合溶液中加入甲醛，室温下搅拌5～10分钟；(3)向步骤（2）所得混合溶液转移至高压反应釜中反应6～14小时，温度控制在100～200℃；(4)将步骤（3）所得产物冷却后进行洗涤，离心分离后即得二元合金ptcu纳米海绵。
所述的步骤(1)中所述的金属铂盐前驱体为乙酰丙酮铂；金属铜盐前驱体为乙酰丙酮铜。
所述的铂盐前驱体与铜盐前驱体的摩尔比为1：5~4：1。
所述的甲醛与dmf的体积比为1:1~1:8。
步骤(3)中所述在高压反应釜中反应温度控制在150～190℃，反应时间为10-14小时。
所述的ptcu纳米海绵成分、形貌可控，该类纳米海绵由5.0nm以下的颗粒构成；铜含量原子比在5.5%～71.0%。
所述的一类二元合金ptcu纳米海绵作为催化剂在甲醇燃料电池中应用。
本发明的有益效果：由该方法可以控制合成二元合金ptcu纳米海绵的产物形貌，并且pt与cu的成分可以在较大范围内调变。
附图说明
图1为不同成分二元合金ptcu纳米海绵用扫描电子显微镜和能谱分析结果图；
图2为图1中二元合金ptcu纳米海绵的透射电子显微镜结果图；
图3为图1中二元合金ptcu纳米海绵的x射线衍射结果图；
图4为图1中二元合金ptcu纳米海绵甲醇氧化性能对比图。
具体实施方式
实施例1：
一类二元合金ptcu纳米海绵的合成方法,其特征包括如下步骤:
（1）将金属铂盐和铜盐一起加入有机溶剂dmf中，金属盐前驱体的量为0.01～0.1mol，室温下搅拌5～8分钟，铂盐前驱体与铜盐前驱体的摩尔比为1:2；所加有机溶剂dmf量需要将金属铂盐和铜盐完全溶解即可；
（2）向步骤（1）所得的混合溶液中加入甲醛，室温搅拌5～10分钟，甲醛与dmf的体积比为1：7；
（3）向步骤（2）所得混合溶液转移至高压反应釜中反应12时，温度控制在180℃；
（4）将步骤（3）所得产物冷却后进行洗涤，离心分离后即得二元合金ptcu纳米海绵催化剂。所得产物冷却、离心分离并用去乙醇进行三次洗涤后分散保存于乙醇溶液中。
实施例2：
一种二元合金ptcu纳米海绵催化剂的合成方法,其特征包括如下步骤:
（1）将金属铂盐和铜盐一起加入有机溶剂dmf中，金属盐前驱体的量为0.01～0.1mol，室温下搅拌5～8分钟，铂盐前驱体与铜盐前驱体的摩尔比为1:3；所加有机溶剂dmf量需要将金属铂盐和铜盐完全溶解即可；
（2）向步骤（1）所得的混合溶液中加入甲醛，室温搅拌5～10分钟，甲醛与dmf的体积比为1：4；
（3）向步骤（2）所得混合溶液转移至高压反应釜中反应8时，温度控制在150℃；
（4）将步骤（3）所得产物冷却后进行洗涤，离心分离后即得二元合金ptcu纳米海绵催化剂。所得产物冷却、离心分离并用去乙醇进行三次洗涤后分散保存于乙醇溶液中。
实施例3：
一种二元合金ptcu纳米海绵催化剂的合成方法,其特征包括如下步骤:
（1）将金属铂盐和铜盐一起加入有机溶剂dmf中，金属盐前驱体的量为0.01～0.1mol，室温下搅拌5～8分钟，铂盐前驱体与铜盐前驱体的摩尔比为3:1；所加有机溶剂dmf量需要将金属铂盐和铜盐完全溶解即可；
（2）向步骤（1）所得的混合溶液中加入甲醛，室温搅拌5～10分钟，甲醛与dmf的体积比为1：2；
（3）向步骤（2）所得混合溶液转移至高压反应釜中反应10时，温度控制在170℃；
（4）将步骤（3）所得产物冷却后进行洗涤，离心分离后即得二元合金ptcu纳米海绵催化剂。所得产物冷却、离心分离并用去乙醇进行三次洗涤后分散保存于乙醇溶液中。
实施例4：
一种二元合金ptcu纳米海绵催化剂的合成方法,其特征包括如下步骤:
（1）将金属铂盐和铜盐一起加入有机溶剂dmf中，金属盐前驱体的量为0.01～0.1mol，室温下搅拌5～8分钟，铂盐前驱体与铜盐前驱体的摩尔比为2:1；所加有机溶剂dmf量需要将金属铂盐和铜盐完全溶解即可；
（2）向步骤（1）所得的混合溶液中加入甲醛，室温搅拌5～10分钟，甲醛与dmf的体积比为1：1；
（3）向步骤（2）所得混合溶液转移至高压反应釜中反应14时，温度控制在120℃；
（4）将步骤（3）所得产物冷却后进行洗涤，离心分离后即得二元合金ptcu纳米海绵催化剂。所得产物冷却、离心分离并用去乙醇进行三次洗涤后分散保存于乙醇溶液中。
由上述方法制得的二元合金ptcu纳米海绵由5纳米以下的小颗粒自助装构成，并且作为催化剂在甲醇燃料电池中应用，可以取得良好的催化性能。