專利名稱：一種利用植物質(zhì)提取液還原制備三角鈀納米片的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種納米片，尤其是涉及一種利用植物質(zhì)提取液還原制備三角鈀納米片的方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，隨著納米技術(shù)的不斷興起，納米顆粒的制備受到人們的廣泛關(guān)注。貴金屬由于其特有的光學(xué)、電學(xué)、醫(yī)藥學(xué)等領(lǐng)域具有的特性一直是納米領(lǐng)域的熱點(diǎn)。鈀作為常見(jiàn)貴金屬中的一種，由于其本身的特性而在儲(chǔ)氫材料、導(dǎo)電漿料、多相催化材料等方面具有廣泛應(yīng)用。尤其在催化方面，鈀納米顆粒被廣泛用做汽車尾氣的低溫還原的主要催化劑以及Suzuki偶合等反應(yīng)的催化劑。對(duì)納米顆粒而言，其表觀性能與納米粒子的大小、形狀、組成和結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。目前，關(guān)于制備鈀納米顆粒的常見(jiàn)方法包括3種物理法、化學(xué)法和生物法。物理法原理簡(jiǎn)單，所得產(chǎn)品雜質(zhì)較少，但制得的顆粒尺寸分布相對(duì)較寬，儀器要求高，生產(chǎn)成本高等，因此對(duì)納米材料的形貌控制有限?；瘜W(xué)法是目前應(yīng)用最多的一種合成方法，操作簡(jiǎn)單，顆粒尺寸和形狀可控性最好，不足之處在于制備的過(guò)程需要添加一些保護(hù)劑或成形劑，導(dǎo)致對(duì)環(huán)境污染比較嚴(yán)重。生物法主要包括微生物還原法和植物生物質(zhì)還原法。生物法反應(yīng)溫和，來(lái)源廣泛，不需要添加其他保護(hù)劑，制得的納米顆粒穩(wěn)定，環(huán)境友好，越來(lái)越受到人們的關(guān)注。相較于微生物法菌種培養(yǎng)的繁瑣，植物質(zhì)的來(lái)源更為廣泛易得。關(guān)于采用植物生物質(zhì)還原獲得鈀納米顆粒的報(bào)道很多，如Lishan Jia通過(guò)桅子苷水提液獲得鈕納米顆粒(Jia L, Zhang Q, Li Q, et al. The biosynthesis ofpalladium nanoparticles by antioxidants in Gardenia jasminoides Ellis:longlifetime nanocatalysts for p-nitrotoluene hydrogenation[J]. Nanotechnology,2009，20(38) :1-10. XMallikarjuna報(bào)道了釆用荼葉或者咖啡提取液還原獲得鈀納米顆粒(Nadagouda MN, Varma RS.Green synthesis of silver and palladium nanoparticlesat room temperature using coffee and tea extract [J]. Green Chemistry,2008，10(8) :859), M. Sathishkumara通過(guò)錫蘭肉桂樹(shù)皮提取物還原也獲得了鈀納米顆粒(Sathishkumar Mj Sneha K,Kwak IS,et al.Phyto-crystallization of palladiumthrough reduction process using Cinnamom zeylanicum bark extract[J]. J HazardMater, 2009，171(1-3) :400-404.)，但已有的關(guān)于植物法還原獲得鈀納米顆粒主要以球形顆粒為主，關(guān)于合成制備鈀三角片的相關(guān)報(bào)道較少，Yujie Xiong通過(guò)添加PVP在乙二醇的還原下得到了 納米 IE 三角片(XiongY，McLellan JMj Chen Jj et al. KineticallyControlled Synthesis of Triangular and Hexagonal Nanoplates of Palladium andTheir SPR/SERS Properties [J]. JAm Chem Soc，2005，127 (48) : 17118-17127.)，發(fā)現(xiàn)在可見(jiàn)光區(qū)鈀三角片表現(xiàn)出表面等離子體共振現(xiàn)象，可以作為表面拉曼反應(yīng)的活性基質(zhì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種利用植物質(zhì)提取液還原制備三角鈀納米片的方法。
本發(fā)明包括以下步驟I)將植物質(zhì)葉洗滌、干燥、粉碎后過(guò)篩獲得植物質(zhì)葉粉末，再將植物質(zhì)葉粉末分散于水中，經(jīng)煮沸或振蕩后，抽濾，去除固體殘?jiān)吹弥参镔|(zhì)提取液；在步驟I)中，所述植物質(zhì)葉可采用洋蒲桃葉等；所述植物質(zhì)葉與水的配比可為植物質(zhì)葉水=Ig :1OOmL,其中植物質(zhì)葉按質(zhì)量計(jì)算,水按體積計(jì)算；所述水可采用去離子水，所述煮沸的時(shí)間可為lOmin，所述振蕩的條件可為恒溫水浴振蕩器30°C下振蕩l(T24h ；優(yōu)選30°C下振蕩12h。2)配制Pd前驅(qū)體溶液，再與植物質(zhì)提取液混合，加入NaOH，振蕩，還原反應(yīng)后得三角鈀納米片。在步驟2)中，所述Pd前驅(qū)體溶液可采用PdCl2溶液或Na2PdCl4溶液等，所述Pd前驅(qū)體溶液的摩爾濃度可為I 6mmol/L，優(yōu)選為2 4mmol/L ;所述加入NaOH調(diào)節(jié)pH為1.5 3. 0，優(yōu)選為2. O 2. 5 ;所述振蕩的條件可為25 60°C搖床中振蕩反應(yīng)12 48h ；所述還原反應(yīng)的溫度可為25 60°C，優(yōu)選30 40°C。本發(fā)明所獲得的納米鈀三角片邊長(zhǎng)為10 lOOnm，在水溶液中分散性好，可以作為表面拉曼反應(yīng)的活性基質(zhì)，在藥學(xué)、光學(xué)上有一定的潛在應(yīng)用價(jià)值。該制備方法簡(jiǎn)單，反應(yīng)條件溫和，不需要添加額外的保護(hù)劑或還原劑，合成的三角鈀納米片在水溶液中分散性良好、穩(wěn)定性高。


圖1為實(shí)施例1中制備的三角鈀納米片的高分辨透射電鏡(HRTEM)圖片。標(biāo)尺為IOOnm0圖2為實(shí)施例1中制備的三角鈀納米片的選擇區(qū)域電子衍射(SAED)圖。圖3為實(shí)施例1中制備的X射線能量色散(EDS)譜圖，橫坐標(biāo)為能量Energy (keV)，縱坐標(biāo)為強(qiáng)度Counts ;譜峰為Cu和Pd。
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。實(shí)施例1 :將曬干后的洋蒲桃葉粉洗滌、干燥、粉碎后制得洋蒲桃干粉，準(zhǔn)確稱取Ig放入250mL錐形瓶中，加入IOOmL去離子水，放入30°C搖床中振蕩12h，使用雙層濾紙抽濾，即得到10g/L的洋蒲桃葉水提液。取IOmL水提液，加入0. 355mL0. 113mol/Ll PdCl2溶液，使反應(yīng)液濃度為4mmol/L，加入新配制的NaOH溶液，調(diào)節(jié)pH為2. 4，反應(yīng)液置于30°C搖床中反應(yīng)24h。取少量反應(yīng)液，制備電鏡樣，如圖1所示，用高分辨透射電鏡(荷蘭Tecnai F30)觀察所得鈀溶膠，可以看出有大量的三角金納米片生成，所得鈀三角片邊長(zhǎng)分布在20 35nm。圖2為該條件下獲得的單個(gè)鈀納米顆粒選擇區(qū)域電子衍射(SAED)圖，表明所獲得三角鈀納米片為單晶結(jié)構(gòu)。圖3為EDX能譜分析圖，譜圖中表明所獲得的鈀納米片的主要成分為鈀，銅元素主要來(lái)自制備鈀納米電鏡樣的銅網(wǎng)。實(shí)施例2:將反應(yīng)液的pH調(diào)整為2. 1，其他條件如實(shí)施例1，放入30°C搖床中反應(yīng)24h，用透射電鏡觀察所得鈀溶膠，所得鈀三角片邊長(zhǎng)為25 40nm。實(shí)施例3 將反應(yīng)液的pH調(diào)整為1. 9，其他條件如實(shí)施例1，放入30°C搖床中反應(yīng)24h，用透射電鏡觀察所得鈀溶膠，所得鈀三角片邊長(zhǎng)為30 50nm。實(shí)施例4 將實(shí)施例1中O. 113mol/L PdCl2溶液的添加量改為O. 178mL,即反應(yīng)液中PdCl2溶液濃度為2mmol/L，保持其他的反應(yīng)條件不變，用透射電鏡觀察所得鈀溶膠，所得鈀三角片邊長(zhǎng)為12 23nm。實(shí)施例5 將實(shí)施例1中O. 113M PdCl2溶液的添加量改為O. 089mL,保持其他的反應(yīng)條件不變，用透射電鏡觀察所得鈀溶膠，所得鈀三角片邊長(zhǎng)為15 25nm。實(shí)施例6 將實(shí)施例1中反應(yīng)溫度改為50°C，反應(yīng)時(shí)間改為12h，保持其他的反應(yīng)條件不變，用透射電鏡觀察所得鈀溶膠，所得鈀三角片邊長(zhǎng)為17 30nm。實(shí)施例7 將實(shí)施例1中的PdCl2溶液改為添加一定量的Na2PdCl4溶液，使其濃度達(dá)到4mmol/L，其他反應(yīng)條件不變，所得鈀三角片邊長(zhǎng)為60 90nm。
權(quán)利要求
1.一種利用植物質(zhì)提取液還原制備三角鈀納米片的方法，其特征在于包括以下步驟 1)將植物質(zhì)葉洗滌、干燥、粉碎后過(guò)篩獲得植物質(zhì)葉粉末，再將植物質(zhì)葉粉末分散于水中，經(jīng)煮沸或振蕩后，抽濾，去除固體殘?jiān)吹弥参镔|(zhì)提取液； 2)配制Pd前驅(qū)體溶液，再與植物質(zhì)提取液混合，加入NaOH，振蕩，還原反應(yīng)后得三角鈀納米片。
2.如權(quán)利要求1所述的一種利用植物質(zhì)提取液還原制備三角鈀納米片的方法，其特征在于在步驟I)中，所述植物質(zhì)葉采用洋蒲桃葉。
3.如權(quán)利要求1所述的一種利用植物質(zhì)提取液還原制備三角鈀納米片的方法，其特征在于在步驟I)中，所述植物質(zhì)葉與水的配比為植物質(zhì)葉水=Ig IOOmL,其中植物質(zhì)葉按質(zhì)量計(jì)算，水按體積計(jì)算。
4.如權(quán)利要求1所述的一種利用植物質(zhì)提取液還原制備三角鈀納米片的方法，其特征在于在步驟I)中，所述水采用去離子水。
5.如權(quán)利要求1所述的一種利用植物質(zhì)提取液還原制備三角鈀納米片的方法，其特征在于在步驟I)中，所述煮沸的時(shí)間為lOmin。
6.如權(quán)利要求1所述的一種利用植物質(zhì)提取液還原制備三角鈀納米片的方法，其特征在于在步驟I)中，所述振蕩的條件為恒溫水浴振蕩器30°C下振蕩l(T24h。
7.如權(quán)利要求6所述的一種利用植物質(zhì)提取液還原制備三角鈀納米片的方法，其特征在于所述振蕩的條件為恒溫水浴振蕩器30°C下振蕩12h。
8.如權(quán)利要求1所述的一種利用植物質(zhì)提取液還原制備三角鈀納米片的方法，其特征在于在步驟2)中，所述Pd前驅(qū)體溶液采用PdCl2溶液或Na2PdCl4溶液，所述Pd前驅(qū)體溶液的摩爾濃度可為I 6mmol/L,優(yōu)選為2 4mmol/L。
9.如權(quán)利要求1所述的一種利用植物質(zhì)提取液還原制備三角鈀納米片的方法，其特征在于在步驟2)中，所述加入NaOH調(diào)節(jié)pH為1. 5 3.0，優(yōu)選為2. O 2. 5。
10.如權(quán)利要求1所述的一種利用植物質(zhì)提取液還原制備三角鈀納米片的方法，其特征在于在步驟2)中，所述振蕩的條件為25 60°C搖床中振蕩反應(yīng)12 48h ;所述還原反應(yīng)的溫度可為25 60°C，優(yōu)選30 40°C。
全文摘要
一種利用植物質(zhì)提取液還原制備三角鈀納米片的方法，涉及一種納米片。將植物質(zhì)葉洗滌、干燥、粉碎后過(guò)篩獲得植物質(zhì)葉粉末，再將植物質(zhì)葉粉末分散于水中，經(jīng)煮沸或振蕩后，抽濾，去除固體殘?jiān)吹弥参镔|(zhì)提取液；配制Pd前驅(qū)體溶液，再與植物質(zhì)提取液混合，加入NaOH，振蕩，還原反應(yīng)后得三角鈀納米片。所獲得的納米鈀三角片邊長(zhǎng)為10～100nm，在水溶液中分散性好，可以作為表面拉曼反應(yīng)的活性基質(zhì)，在藥學(xué)、光學(xué)上有一定的潛在應(yīng)用價(jià)值。該制備方法簡(jiǎn)單，反應(yīng)條件溫和，不需要添加額外的保護(hù)劑或還原劑，合成的三角鈀納米片在水溶液中分散性良好、穩(wěn)定性高。
文檔編號(hào)B82Y40/00GK103056379SQ201210566230
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月21日
發(fā)明者孫道華, 李學(xué)亮, 李清彪, 黃加樂(lè), 張根磊 申請(qǐng)人:廈門(mén)大學(xué)