制備核-殼粒子的方法以及由該方法制備的核-殼粒子的制作方法
【專利摘要】本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N制備核-殼粒子的方法以及由該方法制備的核-殼粒子，所述方法包括：通過向第一溶劑中加入第一金屬鹽和第一表面活性劑而形成第一溶液；通過向所述第一溶液中加入第一還原劑而形成核粒子，所述核粒子包含在所述第一金屬鹽中含有的第一金屬；通過向第二溶劑中加入所述核粒子、第二金屬鹽和第二表面活性劑而形成第二溶液；以及通過向所述第二溶液中加入第二還原劑，并在所述核粒子的表面上形成殼而形成核-殼粒子，其中，所述第一表面活性劑和所述第二表面活性劑為聚氧乙烯、聚氧乙烯山梨糖醇酐單月桂酸酯或聚氧乙烯油基醚。
【專利說明】制備核-殼粒子的方法以及由該方法制備的核-殼粒子
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請(qǐng)涉及制備核-殼粒子的方法以及由該方法制備的核-殼粒子。本申請(qǐng)要求于2012年4月23日向KIPO提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?0-2012-0042006的優(yōu)先權(quán)，該專利申請(qǐng)的全部公開內(nèi)容通過引用并入本說明書中。
【背景技術(shù)】
[0002]納米粒子是具有納米尺度粒徑的粒子，并且由于電子轉(zhuǎn)移所需能量隨材料尺寸而改變的量子限制效應(yīng)以及較大的比表面積而表現(xiàn)出完全不同于聚集態(tài)物質(zhì)的光、電和磁特性。因此，由于這些性質(zhì)，許多興趣都集中在納米粒子在催化劑、電磁學(xué)、光學(xué)和醫(yī)藥等領(lǐng)域中的適用性上。納米粒子可以介于聚集態(tài)與分子之間，并且可以按照兩種方法，即“自上而下”法和“自下而上”法來合成納米粒子。
[0003]合成金屬納米粒子的方法的實(shí)例包括在溶液中用還原劑還原金屬離子的方法、使用Y射線的方法和電化學(xué)法等。然而，相關(guān)領(lǐng)域中的方法存在著難以合成具有均一尺寸和形狀的納米粒子，或者使用有機(jī)溶劑而導(dǎo)致環(huán)境污染和高成本等問題。由于這些不同的原因，難以經(jīng)濟(jì)地大量制備高質(zhì)量的納米粒子。
[0004][Nano Lett.，2011，11 (3)，pp919_926]描述了一種制備包含金(Au)作為核和鉬(Pt)作為殼的核-殼粒子的方法，但是僅公開了使用有機(jī)金屬化合物鉬(Pt)-乙酰丙酮化物(Pt-(acac)2)和有機(jī)溶劑制備核-殼粒子的方法，而非可以解決環(huán)境污染或高成本問題的制備核-殼粒子的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]技術(shù)問題
[0006]本申請(qǐng)?jiān)噲D提供一種制備核-殼粒子的方法，該方法在制備過程中不會(huì)造成環(huán)境污染，并且可以以相對(duì)較低的成本容易地實(shí)現(xiàn)大量生產(chǎn)。
[0007]本申請(qǐng)?jiān)噲D提供由所述制備方法制備的核-殼粒子。
[0008]本申請(qǐng)?jiān)噲D提供一種用于燃料電池的催化劑以及包含該催化劑的燃料電池，所述用于燃料電池的催化劑包含由所述制備方法制備的核-殼粒子。
[0009]本申請(qǐng)所要解決的問題并不局限于前述技術(shù)問題，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以由下面的描述顯而易見地理解未提及的其它技術(shù)問題。
[0010]技術(shù)方案
[0011]本申請(qǐng)的一個(gè)示例性實(shí)施方案提供一種制備核-殼粒子的方法，該方法包括:
[0012]形成包含第一金屬鹽、第一表面活性劑和第一溶劑的第一溶液；
[0013]通過向所述第一溶液中加入第一還原劑而形成核粒子，所述核粒子包含在所述第
一金屬鹽中含有的第一金屬；
[0014]形成包含所述核粒子、第二金屬鹽、第二表面活性劑和第二溶劑的第二溶液；以及
[0015]通過向所述第二溶液中加入第二還原劑，并在所述核粒子的表面上形成殼而形成核-殼粒子，其中，所述第一表面活性劑和所述第二表面活性劑為聚氧乙烯、聚氧乙烯山梨糖醇酐單月桂酸酯或油基醚。
[0016]本申請(qǐng)的另一個(gè)示例性實(shí)施方案提供由上述制備方法制備的核-殼粒子，包含:含有第一金屬的核；和含有第二金屬的殼。
[0017]本申請(qǐng)的又一個(gè)示例性實(shí)施方案提供由上述制備方法制備的核-殼粒子，包含:含有第一金屬的核；含有第二金屬的第一殼；和含有第三金屬的第二殼。
[0018]本申請(qǐng)的再一個(gè)示例性實(shí)施方案提供一種用于燃料電池的催化劑，包含由上述制備方法制備的核-殼粒子。
[0019]本申請(qǐng)的另一個(gè)示例性實(shí)施方案提供一種燃料電池，包含上述用于燃料電池的催化劑。
[0020]有益效果
[0021]根據(jù)本申請(qǐng)，提供了一種制備核-殼粒子的方法以及由該方法制備的核-殼粒子，所述方法不會(huì)造成環(huán)境污染，并且可以以相對(duì)較低的成本容易地實(shí)現(xiàn)大量生產(chǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1和2為示出了根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)示例性實(shí)施方案的制備核-殼粒子的方法的流程圖；
[0023]圖3示出了根據(jù)實(shí)施例1制備的核-殼粒子的高分辨率透射電子顯微鏡(HR-TEM)圖像；
[0024]圖4示出了沿圖3的單個(gè)Pd-Au粒子圖像中的箭頭線分布的元素含量的分析結(jié)果;
[0025]圖5示出了根據(jù)實(shí)施例4制備的核-殼粒子的HR-TEM圖像；
[0026]圖6示出了在圖5的圖像中點(diǎn)pi處的元素分析結(jié)果；
[0027]圖7示出了在圖5的圖像中點(diǎn)p2處的元素分析結(jié)果；
[0028]圖8示出了在圖5的圖像中點(diǎn)p3處的元素分析結(jié)果。
【具體實(shí)施方式】
[0029]結(jié)合附圖參照將于下文中詳細(xì)描述的示例性實(shí)施方案，將使本申請(qǐng)的優(yōu)點(diǎn)和特征及其實(shí)現(xiàn)方法變得顯而易見。然而，本申請(qǐng)并不局限于示例性的實(shí)施方案，而是可以實(shí)施各種彼此不同的形式。提供這些示例性的實(shí)施方案僅用于使本申請(qǐng)的公開內(nèi)容完整，并將本發(fā)明的范圍充分地告知本申請(qǐng)所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，且本申請(qǐng)只受到權(quán)利要求書中范圍的限制。為了清楚地進(jìn)行說明，附圖中所標(biāo)記的組成部件的尺寸和相對(duì)尺寸可能被放大。
[0030]除非另行定義，本說明書中使用的全部術(shù)語(yǔ)(包括技術(shù)和科技術(shù)語(yǔ))可以以本申請(qǐng)所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所通常理解的含義來進(jìn)行使用。應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步理解的是，除非明確而具體地限定，否則不應(yīng)以理想化或過度的意義來解釋常用詞典中所定義的術(shù)語(yǔ)。
[0031]在下文中，將參照?qǐng)D1至8，描述根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)示例性實(shí)施方案的制備核-殼粒子的方法。
[0032]圖1和2為示出了根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)示例性實(shí)施方案的制備核-殼粒子的方法的流程圖。[0033]首先，參見圖1，形成包含第一金屬鹽、第一表面活性劑和第一溶劑的第一溶液(S1010)。
[0034]在本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方案中，對(duì)于所述第一金屬鹽沒有特別限制，只要該第一金屬鹽可以在溶液中電離而提供金屬離子即可。所述第一金屬鹽可以包含第一金屬。
[0035]此處，所述第一金屬可以為選自鉬(Pt)、釕(Ru)、銠(Rh)、鑰(Mo)、鋨(Os)、銥(Ir)、錸(Re)、鈀(Pd)、釩(V)、鎢(W)、鈷(Co)、鐵(Fe)、硒(Se)、鎳(Ni)、鉍(Bi)、錫(Sn)、鉻(Cr)、鈦(Ti)、金(Au)、鈰(Ce)、銀(Ag)和銅(Cu)中的至少一種。具體而言，該第一金屬可以選自釕(Ru)、銠(Rh)、鑰(Mo)、鋨(Os)、銥(Ir)、錸(Re)、鈀(Pd)、釩(V)、鶴(W)、鈷(Co)、鐵(Fe)、硒(Se)、鎳(Ni)、鉍(Bi)、錫(Sn)、鉻(Cr)、鈦(Ti)、鈰(Ce)、銀(Ag)和銅(Cu)中，更具體可以為鈀(Pd)。
[0036]所述第一金屬鹽可以為，例如，上述第一金屬的硝酸鹽(NO3),第一金屬的鹵化物如氯化物(Cl—)、溴化物(Br—)和碘化物0-)，第一金屬的氫氧化物(0H—)，或者第一金屬的硫酸鹽(SO4-)，但并不局限于此。
[0037]根據(jù)本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方案，所述第一溶劑可以為包括水的溶劑。具體而言，在本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方案中，第一溶劑用于溶解第一金屬鹽，該第一溶劑可以為水或水與C1至C6醇的混合物，更具體為水。
[0038]當(dāng)使用有機(jī)溶劑作為所述溶劑時(shí)，存在需要在超過100°C的高溫下進(jìn)行制備的問題。由于這樣制備的核-殼粒子的界面是疏水性的，因此在將核-殼粒子浸入水中時(shí)這些粒子會(huì)相互聚集，從而無法在水中分散。所以，這種核-殼粒子會(huì)因不能在水中分散的情況下使用而存在應(yīng)用受限的問題。然而，本申請(qǐng)使用水作為第一溶劑，從而具有可以在低溫下，具體在25°C至100°C的溫度范圍內(nèi)形成第一溶液的優(yōu)點(diǎn)。更具體而言,本申請(qǐng)的第一溶液可以在50°C至95°C或65°C至95°C的溫度范圍內(nèi)形成。因此具有不造成環(huán)境污染的優(yōu)點(diǎn)，并因可實(shí)現(xiàn)以低成本進(jìn)行大量制·備而具有降低成本的效果。由于本申請(qǐng)的核-殼粒子可以在水中分散的情況下使用，因此具有可進(jìn)行多種應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)。
[0039]在本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方案中，對(duì)于所述第一表面活性劑沒有特別限制，但可以優(yōu)選為非離子型表面活性劑。優(yōu)選非離子型表面活性劑是因?yàn)檫@種表面活性劑不包含金屬成分作為雜質(zhì)。并且，非離子型表面活性劑具有可以相對(duì)自由地控制親水親油平衡(HLB)的優(yōu)點(diǎn)。因此，可以根據(jù)所述第一溶劑的物理性質(zhì)來控制親水親油平衡，例如提高親水性而降低親油性或降低親水性而提高親油性，從而最大限度地利用第一表面活性劑。
[0040]所述第一表面活性劑可以在第一溶劑中形成包含親水性支鏈的膠束。所述第一金屬鹽可以被包埋在這些膠束的親水性支鏈中。這樣，可以使溶解在第一溶劑中的第一金屬鹽均勻地分散在第一溶液中。另外，由于第一金屬鹽可以被均勻地分散在第一溶液中，因此形成了尺寸均一的核粒子。
[0041]所述第一表面活性劑可以為，例如，聚氧乙烯、聚氧乙烯山梨糖醇酐單月桂酸酯或聚氧乙烯油基醚。此處，在所述聚氧乙烯、聚氧乙烯山梨糖醇酐單月桂酸酯或聚氧乙烯油基醚中包含的氧乙烯單元的重復(fù)數(shù)可以為10至25。當(dāng)氧乙烯單元的重復(fù)數(shù)少于10時(shí)，可使第一金屬鹽分散在第一溶液中的分散力變?nèi)?，因此可能難以使第一金屬鹽均勻地分散。當(dāng)氧乙烯單元的重復(fù)數(shù)超過25時(shí)，雖然可以使第一金屬鹽分散在第一溶液中，但從經(jīng)濟(jì)角度來看該重復(fù)數(shù)是不優(yōu)選的。[0042]在本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方案中，當(dāng)選擇水作為第一溶劑時(shí)，所述第一表面活性劑的濃度可以為在第一溶液中對(duì)于水的臨界膠束濃度(CMC)的2倍至10倍。
[0043]當(dāng)?shù)谝槐砻婊钚詣┑臐舛刃∮谂R界膠束濃度的2倍時(shí)，吸附至第一金屬鹽的第一表面活性劑濃度可能相對(duì)下降。因此，所形成核粒子的量也可能整體降低，并可能造成核粒子聚集。同時(shí)，當(dāng)?shù)谝槐砻婊钚詣┑臐舛瘸^臨界膠束濃度的10倍時(shí)，吸附至第一金屬鹽的第一表面活性劑濃度可能相對(duì)提高，這從工藝經(jīng)濟(jì)效益的角度來看是不優(yōu)選的，而當(dāng)?shù)谝槐砻婊钚詣┑臐舛刃∮谂R界膠束濃度的10倍時(shí)，在粒子的分散性方面較為有利。
[0044]在本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方案中，所述第一溶液可以在25°C至100°C的溫度范圍內(nèi)形成。具體而言，第一溶液可以在50°C至95°C或65°C至95°C的溫度范圍內(nèi)形成。當(dāng)形成第一溶液的溫度低于25°C時(shí),所述第一金屬鹽、第一表面活性劑和溶劑可能無法充分混合。所述第一溶液在100°C或低于100°C的溫度范圍內(nèi)充分形成。該溫度范圍是使用水作為溶劑而獲得的一項(xiàng)優(yōu)勢(shì)。因此，上述方法的優(yōu)點(diǎn)在于，可以防止環(huán)境污染、降低成本并實(shí)現(xiàn)大量生產(chǎn)。但是，當(dāng)使用有機(jī)溶劑來形成所述溶液時(shí)，制備過程需要在超過100°c的高溫下進(jìn)行，因此存在需要大量成本并需要對(duì)用于防止環(huán)境污染的溶劑進(jìn)行后處理的問題。
[0045]接下來，通過向所述第一溶液中加入第一還原劑而形成核，所述核包含在所述第一金屬鹽中含有的第一金屬(S1020)。
[0046]作為用于本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方案中的第一還原劑，可以使用標(biāo)準(zhǔn)還原電位為-0.2V至-0.05V的弱還原劑。當(dāng) 第一還原劑的標(biāo)準(zhǔn)還原電位低于-0.2V時(shí)，第一金屬鹽的還原速率變得過快，使得包含第一金屬的核粒子尺寸不均一，或者不能形成核粒子。同時(shí)，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)還原電位超過-0.05V時(shí)，第一金屬鹽的還原速率變得過慢，以至于包含第一金屬的核粒子的形成也可能較為緩慢，從而造成經(jīng)濟(jì)效益的劣化。所述第一還原劑可以為選自抗壞血酸、二醇化合物、檸檬酸、果糖、胺化合物、α -羥基酮化合物、琥珀酸和麥芽糖中的至少一種。
[0047]在本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方案中，通過所述第一還原劑以預(yù)定速率還原所述第一金屬鹽，然后形成為包含所述第一金屬的納米尺寸的核粒子。在這種情況下，所述核粒子的粒徑可以為Inm至200nm。例如，當(dāng)?shù)谝唤饘冫}為包含鈕(Pd)的Na2PdCl4時(shí),通過檸檬酸將Pd+2還原至Pd°,并形成粒徑為Inm至IOnm的IE納米粒子。
[0048]在本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方案中，上述包含第一金屬的核粒子可以通過向第一溶液中加入第一還原劑以還原第一金屬鹽而在25°C至100°C的溫度范圍內(nèi)形成。具體而言，本申請(qǐng)的第一溶液可以在50°C至95°C或65°C至95°C的溫度范圍內(nèi)形成。當(dāng)形成核粒子的溫度低于25°C時(shí)，第一金屬鹽的還原速率變得過慢，以至于形成核粒子的速率也可能變慢。當(dāng)形成核粒子的溫度超過100°C時(shí)，吸附至第一金屬鹽界面處的第一表面活性劑可能發(fā)生解吸，由此造成第一金屬鹽的分散性降低，從而可能難以形成具有均一尺寸的核粒子。
[0049]在上述核粒子的形成中，可以通過使第一還原劑與第一金屬鹽在第一溶液中反應(yīng)預(yù)定的時(shí)間，具體為10分鐘至120分鐘，更具體為30分鐘至90分鐘來形成核粒子。
[0050]根據(jù)本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方案，所述第一金屬鹽可以為金屬硝酸鹽，金屬鹵化物如氯化物(Cl—)、溴化物(Br—)和碘化物0-)，金屬氫氧化物或金屬硫酸鹽。由于本申請(qǐng)的核粒子可以通過在25°C至100°C的溫度范圍內(nèi)還原上述各種金屬鹽來形成，因此其還原反應(yīng)可以在比通過還原金屬乙酰丙酮化物系列或金屬羰基系列前體而形成核粒子時(shí)相對(duì)更低的溫度下進(jìn)行。
[0051]在本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方案中，形成包含第一金屬的核粒子，然后可以對(duì)包含所述核粒子的第一溶液進(jìn)行離心，從而使該第一溶液中包含的核粒子沉淀。僅收集離心后所分離出來的核粒子。然而在一些情況下，可以在不進(jìn)行離心的情況下將制備過程進(jìn)行至下一個(gè)步驟，即形成殼的步驟。也就是說，可以形成包含其中形成有所述核粒子的第一溶液、第二金屬鹽和第二表面活性劑以及第二溶劑的第二溶液。另外，如有必要，可以額外進(jìn)行燒結(jié)核粒子的過程。
[0052]接下來，形成包含所述核粒子、第二金屬鹽、第二表面活性劑和第二溶劑的第二溶液(S1030)。
[0053]在本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方案中，對(duì)于所述第二金屬鹽沒有特別限制，只要該第二金屬鹽可以在溶液中電離而提供金屬離子即可。所述第二金屬鹽可以包含第二金屬。此處，所述第二金屬可以為選自鉬(Pt)、釕(Ru)、銠(Rh)、鑰(Mo)、鋨(Os)、銥(Ir)、錸(Re)、鈀(Pd)、?凡(V)、鶴(W)、鈷(Co)、鐵(Fe)、硒(Se)、鎳(Ni)、秘(Bi)、錫(Sn)、鉻(Cr)、鈦(Ti)、金(Au)、鈰(Ce)、銀(Ag)和銅(Cu)中的至少一種。具體而言，該第二金屬不同于所述第一金屬，并且可以為選自鉬(Pt)、金(Au)、銀(Ag)和鈀(Pd)中的一種。
[0054]在本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方案中，所述第二金屬鹽可以為，例如，上述第二金屬的硝酸鹽(N03_)，第二金屬的鹵化物如氯化物(Cr)、溴化物(Br_)和碘化物0-)，第二金屬的氫氧化物(0H—)，或者第二金屬的硫酸鹽(SO4-)，但并不局限于此。
[0055]根據(jù)本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方案，所述第二溶劑可以為包括水的溶劑。具體而言，在本申請(qǐng)的示例性實(shí)施 方案中，第二溶劑可以為水或水與C1至C6醇的混合物，特別是水。
[0056]當(dāng)使用有機(jī)溶劑作為所述溶劑時(shí)，存在需要在超過100°C的高溫下進(jìn)行制備的問題。由于這樣制備的核-殼粒子的界面是疏水性的，因此在將核-殼粒子浸入水中時(shí)這些粒子會(huì)相互聚集，從而無法在水中分散。所以，這種核-殼粒子會(huì)因不能在水中分散的情況下使用而存在應(yīng)用受限的問題。然而，本申請(qǐng)使用水作為第二溶劑，從而具有可以在低溫下，具體在25°C至100°C的溫度范圍內(nèi)形成第二溶液的優(yōu)點(diǎn)。更具體而言，本申請(qǐng)的第二溶液可以在50°C至95°C或65°C至95°C的溫度范圍內(nèi)形成。因此具有不造成環(huán)境污染的優(yōu)點(diǎn)，并因可實(shí)現(xiàn)以低成本進(jìn)行大量制備而具有降低成本的效果。由于本申請(qǐng)的核-殼粒子可以在水中分散的情況下使用，因此具有可進(jìn)行多種應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)。
[0057]在本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方案中，對(duì)于所述第二表面活性劑沒有特別限制，但可以與第一表面活性劑基本相同。也就是說，第二表面活性劑可以是非離子型表面活性劑。優(yōu)選非離子型表面活性劑是因?yàn)檫@種表面活性劑不包含金屬成分作為雜質(zhì)。并且，非離子型表面活性劑具有可以相對(duì)自由地控制親水親油平衡(HLB)的優(yōu)點(diǎn)。因此，可以根據(jù)所述第二溶劑的物理性質(zhì)來控制親水親油平衡，例如提高親水性而降低親油性或降低親水性而提高親油性，從而最大限度地利用第二表面活性劑。
[0058]所述第二表面活性劑可以被吸附到所述核粒子表面或第二金屬鹽上。由于第二金屬鹽可以通過第二表面活性劑而被吸附到核粒子表面上，因此可以形成核粒子與第二金屬鹽的復(fù)合物。在這種情況下，由于第二表面活性劑被吸附至第二金屬鹽表面上，因此可以使所述核粒子與第二金屬鹽的復(fù)合物均勻地分散在第二溶液中?？梢詫⑸鲜龊肆Ｗ优c第二金屬鹽的復(fù)合物均勻地分散在所述第二溶液中，由此形成尺寸均一的核-殼粒子。[0059]同時(shí)，當(dāng)選擇水作為第二溶劑時(shí)，所述第二表面活性劑的濃度可以為在第二溶液中對(duì)于水的臨界膠束濃度(CMC)的2倍至10倍。臨界膠束濃度是指即使提高在水中溶解的表面活性劑濃度也不再使電導(dǎo)率增加，而且形成膠束簇時(shí)的濃度。
[0060]在本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方案中，當(dāng)?shù)诙砻婊钚詣┑臐舛刃∮谂R界膠束濃度的2倍時(shí)，吸附至第二金屬鹽的第二表面活性劑濃度可能相對(duì)下降，從而降低第二金屬鹽與核粒子相互吸附的可能性。結(jié)果是，由第二金屬鹽與核粒子組成的復(fù)合物的形成也可能相對(duì)減少。因此，還可能使所形成的核-殼粒子的量整體降低。當(dāng)?shù)诙砻婊钚詣┑臐舛刃∮谂R界膠束濃度的2倍時(shí)，所形成的核-殼粒子的尺寸可能增大至納米尺寸以上。例如，當(dāng)使用這樣的核-殼粒子作為燃料電池的催化劑時(shí)，存在催化劑效率可能下降的擔(dān)憂。
[0061]同時(shí)，當(dāng)?shù)诙砻婊钚詣┑臐舛瘸^臨界膠束濃度的10倍時(shí)，吸附至第二金屬鹽的第二表面活性劑濃度可能相對(duì)提高，因此由第二金屬鹽與核粒子組成的復(fù)合物也可以相對(duì)充分地形成。然而，由于形成復(fù)合物的量達(dá)到飽和，以至于不可能再形成該復(fù)合物，因此這從工藝經(jīng)濟(jì)效益的角度來看是不優(yōu)選的。因此，就粒子的分散性而言，第二表面活性劑的濃度有利地為10倍或小于10倍。
[0062]在本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方案中，所述第二表面活性劑可以為，例如，聚氧乙烯、聚氧乙烯山梨糖醇酐單月桂酸酯或聚氧乙烯油基醚。此處，在所述聚氧乙烯、聚氧乙烯山梨糖醇酐單月桂酸酯或聚氧乙烯油基醚中包含的氧乙烯單元的重復(fù)數(shù)可以為10至25。當(dāng)氧乙烯單元的重復(fù)數(shù)少于10時(shí)，可使第二金屬鹽分散在第二溶液中的分散力變?nèi)?，因此可能難以使第二金屬鹽均勻地分散，而且還會(huì)使粒子的尺寸增大。當(dāng)氧乙烯單元的重復(fù)數(shù)超過25時(shí)，雖然可以使第二金屬鹽分散在第二溶液中，但從經(jīng)濟(jì)角度來看該重復(fù)數(shù)是不優(yōu)選的。
[0063]在本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方案中，所述第二溶液可以在25°C至100°C的溫度范圍內(nèi)形成。具體而言，本申請(qǐng)的第一溶液可以在50°C至95°C或65°C至95°C的溫度范圍內(nèi)形成。當(dāng)形成第二溶液的溫度低于25°C時(shí)，所述核粒子、第二金屬鹽、第二表面活性劑以及溶劑可能無法充分混合，使得核粒子與第二金屬鹽的復(fù)合物不能充分形成。當(dāng)形成第二溶液的溫度超過100°C時(shí)，在所形成的復(fù)合物中，特別是核粒子鍵合強(qiáng)度相對(duì)較弱的部分復(fù)合物可能會(huì)分離為核粒子和第二金屬鹽，從而存在核-殼粒子不能充分形成的擔(dān)憂。上述溫度范圍是使用水作為溶劑而獲得的一項(xiàng)優(yōu)勢(shì)。因此，上述方法的優(yōu)點(diǎn)在于，可以防止環(huán)境污染、降低成本并實(shí)現(xiàn)大量生產(chǎn)。然而，當(dāng)使用有機(jī)溶劑來形成所述溶液時(shí)，制備過程需要在超過100°C的高溫下進(jìn)行，因此存在需要大量成本并需要對(duì)用于防止環(huán)境污染的溶劑進(jìn)行后處理的問題。
[0064]接下來，通過向所述第二溶液中加入第二還原劑，并在所述核粒子的表面上形成殼而形成核-殼粒子(S1040)。
[0065]在本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方案中，所述殼可以為包含在所述第二金屬鹽中含有的第二金屬的殼。在這種情況下，可以形成具有兩層結(jié)構(gòu)的核-殼粒子。
[0066]作為用于本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方案中的第二還原劑，可以使用標(biāo)準(zhǔn)還原電位為-0.2V至-0.05V的弱還原劑。也就是說，可以使用與第一還原劑基本相同的還原劑作為所述第二還原劑。
[0067]當(dāng)?shù)诙€原劑的標(biāo)準(zhǔn)還原電位低于-0.2V時(shí)，第二金屬鹽的還原速率變得過快，從而可能導(dǎo)致包含第二金屬的殼的厚度不均。同時(shí)，當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)還原電位超過-0.05V時(shí)，第二金屬鹽的還原速率變得過慢，以至于包含第二金屬的殼的形成也可能較為緩慢，從而造成經(jīng)濟(jì)效益的劣化。所述第二還原劑可以為選自抗壞血酸、二醇化合物、檸檬酸、果糖、胺化合物、α -羥基酮化合物、琥珀酸和麥芽糖中的至少一種。
[0068]在本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方案中，通過所述第二還原劑以預(yù)定速率還原所述第二金屬鹽，然后形成為包含所述第二金屬的納米尺寸的殼。由此，可以在前述包含第一金屬的核粒子的表面上形成包含第二金屬的殼，從而形成核-殼粒子。所述殼可以存在于核粒子外表面的至少一個(gè)區(qū)域中，并且可以覆蓋核粒子的全部表面。上述制備方法的優(yōu)點(diǎn)在于，可以形成具有均一納米尺寸的核-殼粒子。
[0069]在上述核-殼粒子的形成中，可以通過使第二還原劑與第二金屬鹽在第二溶液中反應(yīng)預(yù)定的時(shí)間，具體為10分鐘至120分鐘，更具體為30分鐘至90分鐘而在核的表面上形成殼。
[0070]在本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方案中，上述制備方法還可以包括:在形成所述第二溶液(S1030)后以及形成所述核-殼粒子(S1040)前，向該第二溶液中加入第三金屬鹽(S1035)。具體而言，可以在形成第二溶液后，將所述第三金屬鹽加入該第二溶液中5分鐘至2小時(shí)，更具體為10分鐘至I小時(shí)，再具體為20分鐘至40分鐘。
[0071]通過將第三金屬鹽加入第二溶液中，向該第二溶液中加入第二還原劑，然后在核粒子的表面上形成殼，由此形成核-殼粒子(S1040)。具體而言，可以在加入所述第三金屬鹽后，將所述第二還原劑加入第二溶液中5分鐘至2小時(shí)，更具體為10分鐘至I小時(shí)，再具體為20分鐘至40分鐘。
[0072]在本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方案中，所述核-殼粒子可以是由核、第一殼和第二殼構(gòu)成的粒子。在這種情況下，所述第一殼包含在第二金屬鹽中含有的第二金屬，所述第二殼包含在第三金屬鹽中含有的第三金屬。具體而言，該第二殼可以為第一金屬與第三金屬的合金。·
[0073]所述第一殼可以存在于核外表面的至少一個(gè)區(qū)域中，并且可以以包圍核外表面的形式存在。
[0074]所述第二殼可以存在于第一殼外表面的至少一個(gè)區(qū)域中，并且可以以包圍第一殼外表面的全部表面的形式存在。
[0075]在上述具有三層結(jié)構(gòu)的核-殼粒子的形成中，可以通過使第二還原劑與第二金屬鹽和第三金屬鹽在第二溶液中反應(yīng)預(yù)定的時(shí)間，具體為10分鐘至120分鐘，更具體為30分鐘至90分鐘而在核的表面上形成第一殼和第二殼。
[0076]在本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方案中，所述第三金屬可以為選自鉬(Pt)、釕(Ru)、銠(Rh)、鑰(Mo)、鋨(Os)、銥(Ir)、錸(Re)、鈀(Pd)、釩(V)、鎢(W)、鈷(Co)、鐵(Fe)、硒(Se)、鎳(Ni)、鉍(Bi)、錫(Sn)、鉻(Cr)、鈦(Ti)、金(Au)、鈰(Ce)、銀(Ag)和銅(Cu)中的至少一種。具體而言，所述第三金屬不同于所述第二金屬。該第三金屬具體可以為鉬(Pt)、釕(Ru)、銠(Rh)或銥(Ir)。
[0077]所述第三金屬鹽可以為，例如，上述第三金屬的硝酸鹽(NO3-),第三金屬的鹵化物如氯化物(CD、溴化物(Br_)和碘化物0-)，第三金屬的氫氧化物(0H_)，或者第三金屬的硫酸鹽(SO4-)，但并不局限于此。
[0078]當(dāng)所述核-殼粒子是由核、第一殼和第二殼構(gòu)成的粒子時(shí)，在第二溶液的形成(S1030)中，通過核金屬與第二金屬鹽之間的還原電位差而進(jìn)行置換反應(yīng)并形成所述第一殼。在形成第一殼的同時(shí)，部分經(jīng)置換的核離子被釋放出來。其后，當(dāng)在向第二溶液中加入第三金屬鹽的步驟(S1035)中加入第三金屬鹽，以及在形成核-殼粒子的步驟(S1040)中加入第二還原劑時(shí)，核金屬離子與第三金屬鹽同時(shí)被第二還原劑所還原，由此形成具有合金形式的所述第二殼。當(dāng)?shù)诙€原劑是在加入第三金屬鹽之前加入第二溶液中時(shí)，在形成第一殼后溶液中會(huì)殘留過量的第二還原劑。其后，在加入第三金屬鹽時(shí)，這些第三金屬鹽會(huì)直接被溶液中殘留的還原劑所還原，由此形成金屬粒子并難以形成第二殼。
[0079]由此，可以在前述包含第一金屬的核粒子的表面上形成包含第二金屬的第一殼，并在所述第一殼的表面上形成包含第三金屬的第二殼，從而形成具有三層結(jié)構(gòu)的核-殼粒子。所述核-殼粒子有利于制備具有均一納米尺寸的粒子。
[0080]在本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方案中，所述核-殼粒子的平均粒徑可以為2nm至500nm,具體為2nm至400nm,更具體為2nm至90nm。在這種情況下,核粒子的粒徑可以為Inm至200nm,具體為Inm至50nm。另外，殼的厚度可以為0.5nm至50nm,具體為0.5nm至10nm。例如，當(dāng)所述第二金屬鹽為包含金(Au)的HAuCl4時(shí)，通過檸檬酸將Au+3還原至Au°，然后可以形成厚度為0.5nm至IOnm的含金(Au)的殼。
[0081]在具有核-殼結(jié)構(gòu)的雙層核-殼粒子的情況下，核粒子的粒徑可以為Inm至200nm，覆蓋該核粒子表面的殼的厚度可以為0.5nm至50nm，由此使得最終形成的核-殼粒子的粒徑可以總長(zhǎng)為2nm至300nm。具體而言,核粒子的粒徑可以為Inm至50nm,覆蓋該核粒子表面的殼的厚度可以為0.5nm至10nm，由此使得最終形成的核_殼粒子的粒徑可以總長(zhǎng)為2nm至70nm。
[0082]在具有核-第一殼-第二殼結(jié)構(gòu)的三層核-殼粒子的情況下，核的粒徑可以為Inm至200nm,具體為Inm至50nm,覆蓋該核粒子表面的第一殼的厚度可以為0.5nm至50nm,具體為0.5nm至IOnm,而覆蓋該第一殼表面的第二殼的厚度可以為0.5nm至50nm,具體為0.5nm至IOnm,由此使得最終形成的核-殼粒子的粒徑可以總長(zhǎng)為3nm至400nm,具體為3nm至 90nm。
[0083]根據(jù)本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方案，可能難以形成粒徑小于2nm的核-殼粒子，并且當(dāng)核-殼粒子的粒徑為500nm或小于500nm時(shí),具有可以將所述納米粒子應(yīng)用于多種領(lǐng)域中的巨大優(yōu)勢(shì)。在核-殼粒子的粒徑為90nm或小于90nm的情況下，當(dāng)將所形成的核_殼粒子用作例如燃料電池的催化劑時(shí)，可以使燃料電池的效率獲得顯著提高。
[0084]在本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方案中形成的多個(gè)核-殼粒子的粒徑可以在所制備的核-殼粒子的平均粒徑的80%至120%的范圍內(nèi)。具體而言，所述核-殼粒子的粒徑可以在所制備的核-殼粒子的平均粒徑的90%至110%的范圍內(nèi)。當(dāng)粒徑在上述范圍以外時(shí)，核-殼粒子的尺寸完全不規(guī)則，因此可能難以確保本申請(qǐng)的核-殼粒子所需的固有物理性能數(shù)值。例如，在將超出所制備核-殼粒子的平均粒徑的80%至120%范圍的核-殼粒子用作燃料電池的催化劑時(shí)，提高燃料電池效率的效果可能略有不足。
[0085]在本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方案中，上述具有兩層結(jié)構(gòu)或三層結(jié)構(gòu)的核-殼粒子可以通過向第二溶液中加入第二還原劑而在25°C至100°C的溫度范圍內(nèi)形成。具體而言，本申請(qǐng)的具有兩層結(jié)構(gòu)或三層結(jié)構(gòu)的核-殼粒子可以在50°C至95°C或65°C至95°C的溫度范圍內(nèi)形成。當(dāng)形成核-殼粒子的溫度低于25°C時(shí)，第二金屬鹽的還原速率變得過慢，以至于形成核-殼粒子的速率也可能變慢。當(dāng)形成核-殼粒子的溫度超過100°c時(shí)，吸附到第二金屬鹽界面處或核粒子表面上的第二表面活性劑可能發(fā)生解吸，由此造成由第二金屬鹽與核粒子形成的復(fù)合物的分散性降低，從而可能難以形成具有均一尺寸的核-殼粒子。
[0086]根據(jù)本說明書的示例性實(shí)施方案，所述第一溶液的形成可以在85°C至95°C的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行，所述第二溶液的形成可以在75°C至85°C的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行，所述核-殼粒子的形成可以在65°C至75°C的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行。
[0087]根據(jù)本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方案，所述第一金屬鹽、第二金屬鹽和第三金屬鹽可以為金屬硝酸鹽；金屬鹵化物如金屬氯化物、金屬溴化物和金屬碘化物；金屬氫氧化物；或者金屬硫酸鹽，并且可以通過在25°C至100°C的溫度范圍內(nèi)還原上述各種金屬鹽而形成為核-殼粒子。因此，該還原反應(yīng)可以在比通過還原金屬乙酰丙酮化物系列或金屬羰基系列前體而形成核-殼粒子時(shí)相對(duì)更低的溫度下進(jìn)行。并且，可以形成顯示出與通過還原金屬乙酰丙酮化物系列或金屬羰基系列前體所形成的核-殼粒子相同物理性質(zhì)的核-殼粒子。也就是說，所述核-殼粒子可以在更溫和的條件下形成，因此從制備過程的經(jīng)濟(jì)角度考慮，根據(jù)本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方案的方法比現(xiàn)有方法更為有利。
[0088]在本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方案中，形成上述核-殼粒子，然后可以對(duì)包含所述核-殼粒子的第二溶液進(jìn)行離心，從而使該第二溶液中包含的核-殼粒子沉淀。僅收集離心后所分離出來的核-殼粒子。如有必要，可以額外進(jìn)行燒結(jié)核-殼粒子的過程。
[0089]本申請(qǐng)的另一個(gè)示例性實(shí)施方案提供由上述制備方法制備的核-殼粒子。
[0090]所述核-殼粒子可以為具有兩層結(jié)構(gòu)的核-殼粒子，該兩層結(jié)構(gòu)包含含有第一金屬的核和含有第二金屬的殼。該核-殼粒子的平均粒徑可以為2nm至300nm。
[0091]上述具有兩層結(jié)構(gòu)的核-殼粒子中的殼可以存在于核外表面的至少一個(gè)區(qū)域中，并且可以以包圍核外表面的全部表面的形式存在。
[0092]本申請(qǐng)的又一個(gè)示例性實(shí)施方案提供核-殼粒子，所述核-殼粒子可以是具有由含有第一金屬的核、含有第二金屬的第一殼和含有第三金屬的第二殼構(gòu)成的三層結(jié)構(gòu)的核-殼粒子。該核-殼粒子的平均粒徑可以為3nm至400nm。
[0093]上述具有三層結(jié)構(gòu)的核-殼粒子中的第一殼可以存在于核外表面的至少一個(gè)區(qū)域中，并且可以以包圍核外表面的形式存在。
[0094]該具有三層結(jié)構(gòu)的核-殼粒子中的第二殼可以存在于第一殼外表面的至少一個(gè)區(qū)域中，并且可以以包圍第一殼外表面的形式存在。
[0095]本說明書的再一個(gè)示例性實(shí)施方案提供一種用于燃料電池的催化劑，包含由上述制備方法制備的核-殼粒子。
[0096]本說明書的另一個(gè)示例性實(shí)施方案提供一種燃料電池，包含上述用于燃料電池的催化劑。
[0097]具體而言，所述用于燃料電池的催化劑可以包含在燃料電池電極中。
[0098]所述燃料電池可以由作為空氣電極的負(fù)極、作為氫電極的正極和電解質(zhì)膜構(gòu)成，其中，在作為空氣電極的負(fù)極中發(fā)生的氧還原反應(yīng)(ORR)可以是全部燃料電池反應(yīng)中的速率決定步驟(RDS)。
[0099]根據(jù)本說明書的示例性實(shí)施方案，可以在負(fù)極中包含含有所述核-殼粒子的用于燃料電池的催化劑，以降低核-殼粒子的陰離子與氧還原過程中生成的中間反應(yīng)物(OH)之間較強(qiáng)的鍵合力，從而提高氧還原反應(yīng)的活性。
[0100]下文中，將參照用于具體說明的實(shí)施例來詳細(xì)地描述本申請(qǐng)。然而，根據(jù)本申請(qǐng)的實(shí)施例可以進(jìn)行各種形式的修改，并且本申請(qǐng)的范圍并不解釋為局限于以下所詳述的實(shí)施例。提供本申請(qǐng)的實(shí)施例是用于向本領(lǐng)域的技術(shù)人員更完整地說明本申請(qǐng)。
[0101]〈實(shí)施例1>
[0102]將50mg作為第一金屬鹽的Na2PdCl4 (Pd前體)和50mg作為第一表面活性劑的氧乙烯單元重復(fù)數(shù)為20的聚氧乙烯(20)油基醚加入IOml作為第一溶劑的水(蒸餾水)中并使混合物溶解，形成第一溶液。接下來，在將作為第一還原劑的60mg抗壞血酸和60mg朽1檬酸于90°C溫度環(huán)境中溶解在水中后，將此混合物加入所述第一溶液中并攪拌I小時(shí)。對(duì)所得混合物以10，OOOrpm離心10分鐘后，去除其上層中的清液，將剩下的沉淀物在20ml水中再分散，然后再一次重復(fù)離心過程，形成包含鈀(Pd)的核粒子。
[0103]接下來，將IOmg上述包含鈀(Pd)的核粒子、40mg作為第二金屬鹽的HAuCl4和40mg作為第二表面活性劑的氧乙烯單元重復(fù)數(shù)為20的聚氧乙烯(20)油基醚在80°C溫度環(huán)境中加入4ml作為第二溶劑的水(蒸餾水)中并使混合物溶解，形成第二溶液。在這種情況下，該聚氧乙烯油基醚的計(jì)算濃度為對(duì)于水的臨界膠束濃度的約5倍。接下來，在將作為第二還原劑的30mg檸檬酸和30mg抗壞血酸于70°C溫度環(huán)境中溶解在水中后，將此混合物加入所述第二溶液中并攪拌I小時(shí)。對(duì)所得混合物以10，OOOrpm離心10分鐘后，去除其上層中的清液，將剩下的沉淀物在20ml水中再分散，然后再一次重復(fù)離心過程，形成由包含鈀(Pd)的核和包含金(Au)的殼構(gòu)成的核-殼粒子。
[0104]圖3示出了使用HR-TEM對(duì)于上述制備的核-殼粒子進(jìn)行的Pd-Au粒子結(jié)構(gòu)分析圖像。圖4示出了電子數(shù)據(jù)系統(tǒng)(EDS)線性掃描輪廓，其為沿圖3的單個(gè)Pd-Au粒子圖像中的箭頭線分布的元素含量的分析結(jié)果。
[0105]通過Scherrer公式計(jì)算方法在圖3的HR-TEM上求得的核_殼粒子的粒徑為約10nm。基于圖3，采用圖形軟件(MAC-View)測(cè)量200個(gè)或多于200個(gè)所形成的核-殼粒子的粒徑，通過所得的統(tǒng)計(jì)分布求出平均粒徑為10nm，且這些核-殼粒子的粒徑對(duì)于平均粒徑的差值經(jīng)計(jì)算在±7.8%以內(nèi)。
[0106]〈實(shí)施例2>
[0107]以與實(shí)施例1中所述的相同方式形成由包含鈀(Pd)的核和包含金(Au)的殼構(gòu)成的核-殼粒子，不同之處在于使用K2PtCl4作為第二金屬鹽。由實(shí)施例2形成的核-殼粒子的平均粒徑為22nm，所述核-殼粒子的粒徑與平均粒徑的差值經(jīng)計(jì)算在±8.7%以內(nèi)。
[0108]〈實(shí)施例3>
[0109]以與實(shí)施例1中所述的相同方式形成由包含金(Au)的核和包含鉬(Pt)的殼構(gòu)成的核-殼粒子，不同之處在于使用HAuCl4和K2PtCl4分別作為第一金屬鹽和第二金屬鹽。由實(shí)施例3形成的核-殼粒子的平均粒徑為21nm，所述核-殼粒子的粒徑與平均粒徑的差值經(jīng)計(jì)算在±6.3%以內(nèi)。
[0110]〈實(shí)施例4>
[0111]將50mg作為第一金屬鹽的Na2PdCl4 (Pd前體)和50mg作為第一表面活性劑的氧乙烯單元重復(fù)數(shù)為20的聚氧乙烯(20)油基醚加入IOml作為第一溶劑的水(蒸餾水)中并使混合物溶解，形成第一溶液。接下來，在將作為第一還原劑的60mg抗壞血酸和60mg朽1檬酸于90℃溫度環(huán)境中溶解在水中后，將此混合物加入所述第一溶液中并攪拌1小時(shí)。對(duì)所得混合物以10，000rpm離心10分鐘后，去除其上層中的清液，將剩下的沉淀物在20ml水中再分散，然后再一次重復(fù)離心過程，形成包含鈀(Pd)的核粒子。
[0112]接下來，將10mg上述包含鈀(Pd)的核粒子、40mg作為第二金屬鹽的HAuCl4和40mg作為第二表面活性劑的氧乙烯單元重復(fù)數(shù)為20的聚氧乙烯(20)油基醚在80℃溫度環(huán)境中加入4ml作為第二溶劑的水(蒸餾水)中并使混合物溶解，形成第二溶液。在這種情況下，該聚氧乙烯油基醚的計(jì)算濃度為對(duì)于水的臨界膠束濃度的約5倍。
[0113]接下來，在30分鐘后，向所述第二溶液中加入K2PtCl4。
[0114]接下來，在30分鐘后，將作為第二還原劑的30mg檸檬酸和30mg抗壞血酸于70℃溫度環(huán)境中溶解在水中，將此混合物加入所述第二溶液中并攪拌2小時(shí)。
[0115]接下來，對(duì)所得混合物以10，OOOrpm離心10分鐘后，去除其上層中的清液，將剩下的沉淀物在20ml水中再分散，然后再一次重復(fù)離心過程，形成由包含鈀(Pd)的核、包含金(Au)的第一殼和作為鈀(Pd)與鉬(Pt)合金的第二殼構(gòu)成的核-殼粒子。
[0116]圖5示出了使用HR-TEM對(duì)于上述制備的核-殼粒子進(jìn)行的Pd-Au-Pd與Pt合金粒子的結(jié)構(gòu)分析圖像。
[0117]通過Scherrer公式計(jì)算方法在圖5的HR-TEM上求得的核_殼粒子的粒徑為約10nm。基于圖5，采用圖形軟件(MAC-View)測(cè)量200個(gè)或多于200個(gè)所形成的核-殼粒子的粒徑，通過所得的統(tǒng)計(jì)分布求出平均粒徑為10nm，且這些核-殼粒子的粒徑對(duì)于平均粒徑的差值經(jīng)計(jì)算在±5%以內(nèi)。
[0118]對(duì)圖5中核點(diǎn)(p3)、第一殼點(diǎn)(p2)和第二殼點(diǎn)(p3)進(jìn)行元素分析所得的結(jié)果示于表1中。
[0119][表1]
[0120]
【權(quán)利要求】
1.一種制備核-殼粒子的方法，該方法包括: 形成包含第一金屬鹽、第一表面活性劑和第一溶劑的第一溶液； 通過向所述第一溶液中加入第一還原劑而形成核粒子，所述核粒子包含在所述第一金屬鹽中含有的第一金屬； 形成包含所述核粒子、第二金屬鹽、第二表面活性劑和第二溶劑的第二溶液；以及 通過向所述第二溶液中加入第二還原劑，并在所述核粒子的表面上形成殼而形成核-殼粒子， 其中，所述第一表面活性劑和所述第二表面活性劑各自獨(dú)立地為聚氧乙烯、聚氧乙烯山梨糖醇酐單月桂酸酯或聚氧乙烯油基醚。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述殼為包含在所述第二金屬鹽中含有的第二金屬的殼。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在所述聚氧乙烯、聚氧乙烯山梨糖醇酐單月桂酸酯或聚氧乙烯油基醚中包含的氧乙烯單元的重復(fù)數(shù)為10至25。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第一溶劑和所述第二溶劑各自包括水。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述第一溶劑為水，所述第一表面活性劑的濃度為在所述第一溶液中對(duì)于水的臨界膠束濃度的2倍至10倍。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述第二溶劑為水，所述第二表面活性劑的濃度為在所述第二溶液中對(duì)于水的臨界膠束濃度的2倍至10倍。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法`，其中，所述第一金屬和所述第二金屬各自獨(dú)立地選自鉬(Pt)、釕(Ru)、銠(Rh)、鑰(Mo)、鋨(Os)、銥(Ir)、錸(Re)、鈀(Pd)、釩(V)、鎢(W)、鈷(Co)、鐵(Fe)、硒(Se)、鎳(Ni)、鉍(Bi)、錫(Sn)、鉻(Cr)、鈦(Ti)、金(Au)、鈰(Ce)、銀(Ag)和銅(Cu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第二金屬不同于所述第一金屬，并且為選自鉬(Pt)、金(Au)、銀(Ag)和Ifi (Pd)中的一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第一金屬鹽和所述第二金屬鹽各自獨(dú)立地為金屬硝酸鹽、金屬鹵化物、金屬氫氧化物或金屬硫酸鹽。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第一還原劑和所述第二還原劑各自獨(dú)立地具有-0.2V至-0.05V的標(biāo)準(zhǔn)還原電位。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第一還原劑和所述第二還原劑彼此相同或不同，并且為選自抗壞血酸、二醇化合物、檸檬酸、果糖、胺化合物、α-羥基酮化合物、琥珀酸和麥芽糖中的至少一種。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述第一還原劑和所述第二還原劑彼此相同。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述核-殼粒子的粒徑在所制備的核-殼粒子的平均粒徑的80%至120%的范圍內(nèi)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述核-殼粒子的平均粒徑為2nm至500nm。
15.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述核的粒徑為Inm至200nm，所述殼的厚度為Inm 至 50nmo
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在25°C至100°C的溫度環(huán)境中制備所述核-殼粒子。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括: 在形成所述第二溶液后，向該第二溶液中加入第三金屬鹽。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法,其中,所述核-殼粒子是由核、第一殼和第二殼構(gòu)成的粒子，所述第一殼包含在所述第二金屬鹽中含有的第二金屬，所述第二殼包含在所述第三金屬鹽中含有的第三金屬。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中，所述第三金屬不同于所述第二金屬，并且選自鉬(Pt)、釕(Ru)、銠(Rh)、鑰(Mo)、鋨(Os)、銥(Ir)、錸(Re)、鈀(Pd)、釩(V)、鶴(W)、鈷(Co)、鐵(Fe)、硒(Se)、鎳(Ni)、鉍(Bi)、錫(Sn)、鉻(Cr)、鈦(Ti)、金(Au)、鈰(Ce)、銀(Ag)和銅(Cu)。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，所述第三金屬鹽為金屬硝酸鹽、金屬鹵化物、金屬氫氧化物或金屬硫酸鹽。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中，所述核的粒徑為Inm至200nm，所述第一殼的厚度為Inm至50nm,所述第二殼的厚度為Inm至50nm。
22.由權(quán)利要求1至16中任意一項(xiàng)所述的制備方法制備的核-殼粒子，包含:含有第一金屬的核；和含有第二金屬的殼。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的核-殼粒子，其中，該核-殼粒子的平均粒徑為2nm至300nm。
24.由權(quán)利要求17至21中任意一項(xiàng)所述的制備方法制備的核-殼粒子，包含:含有第一金屬的核；含有第二金屬的第一殼；和含有第三金屬的第二殼。
25.根據(jù)權(quán) 利要求24所述的核-殼粒子，其中，該核-殼粒子的平均粒徑為3nm至400nm。
26.—種用于燃料電池的催化劑,包含權(quán)利要求22所述的核-殼粒子。
27.一種燃料電池，包含權(quán)利要求26所述的用于燃料電池的催化劑。
【文檔編號(hào)】B22F1/02GK103857483SQ201380003374
【公開日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2013年4月22日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月23日
【發(fā)明者】趙俊衍, 金相勳, 黃教賢 申請(qǐng)人:Lg化學(xué)株式會(huì)社