一种通过配体调控Pd纳米片形貌的合成方法

本发明涉及一种湿化学法合成pd纳米片，通过调控配体的比例控制纳米片形貌，属于纳米合成。

背景技术：

1、目前一般所知的，二维纳米材料的超薄特性可以使其具有更好的催化性能和光学活性，因为二维纳米结构在外围具有丰富的低配位原子，并且具有较高的比表面积和暴露的活性中心。

2、在pd纳米片的合成控制上，研究人员在尺寸、形貌上取得了巨大的进展：zheng的课题组可以通过简单调控溶剂种类将六角片直径控制在4nm、12nm、30nm左右，以30nm纳米的六角片为种子可以进一步生长出80nm左右的六角片。huang等人以六角纳米片为模板，通过在模板上沉积pb以及其他金属原子，控制外来原子的沉积和随后的原子间扩散合成超薄多孔金属间纳米片。但到目前为止，pd纳米片的合成方法都过于依赖一氧化碳的存在，而且，pd纳米片的形貌控制手段过于单一，只能通过简单改变或者调节试剂比例改变片的直径大小，纳米片表面的调控通常也只能通过原子迁移来实现。

3、据申请人了解，研发更多的pd纳米片合成和调控手段可以拓展纳米合成领域的发展范围。

技术实现思路

1、本发明解决的技术问题是：一种配体调控pd纳米片形貌的合成方法，通过调控半胱氨酸与二乙烯三胺的摩尔比调控pd纳米片形貌，拓展pd纳米片合成领域的发展。

2、为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案是：一种通过配体竞争关系，调控pd纳米片形貌的方法。在合成pd纳米片的体系中引入不同浓度的半胱氨酸配体，形成半胱氨酸与二乙烯三胺配体的竞争关系，来调节pd纳米片的厚度、表面褶皱度和粗糙度，一定范围内半胱氨酸浓度越高，所得纳米片横向尺寸越小、表面越粗糙、厚度越大，包括：

3、步骤(1)配置n，n-二甲基甲酰胺和乙二醇的混合液，乙二醇占体积比40％，n，n-二甲基甲酰胺60％。

4、步骤(2)：在步骤(1)混合液中加入koh、氯钯酸钠(na2pdcl4)和半胱氨酸，使koh浓度保持在1.78m，na2pdcl4浓度为1.6mm，半胱氨酸浓度1.6×10-3-1.28×10-1mm；

5、步骤(3)：加入二乙烯三胺步骤(3)加入二乙烯三胺溶剂，使溶液中二乙烯三胺的当量为半胱氨酸的3.1×105-2.5×107倍，将混合液混合均匀；

6、步骤(4)：将步骤(3)中的反应液，放入油浴中加热，加热温度150℃，加热时间60min可得到产物，离心洗涤3-5次。

7、优选的，步骤(2)中半胱氨酸的浓度分别为1.6×10-3、1.6×10-2、9.6×10-2、1.28×10-1mm。

8、优选的，步骤(3)中的二乙烯三胺当量为半胱氨酸的2.5×106倍。

9、优选的，步骤(4)洗涤过程中，离心转速为9000rpm，离心时间2min，去上清液后加乙醇分散洗涤继续离心，重复洗涤步骤4次。

10、本发明的有益效果：

11、简便调节pd纳米片的形貌，包括厚度、表面褶皱度和粗糙度。特定范围内半胱氨酸浓度越高，所得纳米片横向尺寸越小，表面越粗糙、厚度越大，丰富了pd纳米片合成控制手段。在合成体系中不添加半胱氨酸、只有二乙烯三胺时，得到大面积展开尺寸超过2μm的超薄pd纳米片，表面褶皱但光滑；添加极少的量就可以引起纳米片形貌变化，二乙烯三胺为半胱氨酸量的2.5×106倍时，就能得到横向尺寸200nm左右的厚纳米片，增加半胱氨酸的量，二乙烯三胺为半胱氨酸量的3.1×105或4.2×105倍时，能得到尺寸100nm左右表面粗糙的厚纳米片。体系中没有二乙烯三胺，只有半胱氨酸时，半胱氨酸浓度在1.6mm时能形成空心球。

技术特征：

1.一种pd纳米片形貌控制合成方法，其特征在于:合成步骤如下

2.根据权利要求1所述pd纳米片形貌控制合成方法，其特征在于：步骤(2)中，半胱氨酸的浓度分别为1.6×10-3、1.6×10-2、9.6×10-2、1.28×10-1mm。

3.根据权利要求1所述pd纳米片形貌控制合成方法，其特征在于：步骤(3)中加入二乙烯三胺的当量是半胱氨酸的2.5×106倍。

4.根据权利要求1所述pd纳米片形貌控制合成方法，其特征在于：步骤(4)中得到的产物，离心沉淀，离心转速为9000rpm，离心时间2min，去上清液后加乙醇分散洗涤继续离心，重复洗涤步骤4次。

5.根据权利要求1所述pd纳米片形貌控制合成方法，其特征在于：二乙烯三胺摩尔量为半胱氨酸的2.5×107倍，纳米片超薄且布满褶皱，横向分布达2μm，二乙烯三胺为半胱氨酸量的2.5×106倍时，能得到横向尺寸200nm的厚纳米片，增加半胱氨酸的量，二乙烯三胺为半胱氨酸量的3.1×105或4.2×105倍时，能得到尺寸100nm表面粗糙的厚纳米片。

技术总结
本发明涉及一种湿化学法合成钯(Pd)纳米片，通过控制配体比例调节Pd纳米片的形貌，属于纳米合成技术领域。该方法利用半胱氨酸与二乙烯三胺配体的竞争关系，来调节Pd纳米片的形貌，包括厚度、表面褶皱度和粗糙度，进一步扩展了Pd纳米片合成领域的控制手段。

技术研发人员：王亚雯,王倩,陈虹宇
受保护的技术使用者：南京工业大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16