一种金纳米线催化剂及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及纳米材料技术领域，更具体的说是涉及一种金纳米线催化剂及其制备方法和应用。

背景技术

当前社会的发展主要依赖于煤、石油和天然气等不可再生能源的燃烧，因此每年均会产生大量的CO

由本领域公知，电催化还原CO

CO+(H

COOH

CO

因此，为了提高电催化还原CO

因此，研究出一种合成方法简单且形貌可控的金纳米线及其制备方法用于电催化还原CO

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种新型的金纳米线制备方法，通过该方法可以制备出形貌可控的金纳米线，不仅可以避免在制备过程中发生团聚以及晶面取向控制困难的问题；还能够提高电催化还原CO

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种金纳米线溶液的制备方法，包括：向浓度为5-15mmol/L的十六烷基三甲基溴化铵溶液中倒入浓度为0.4-0.8mmol/L的高氯酸金溶液进行混合，再向混合溶液中缓慢滴加新配制的抗坏血酸溶液，震荡、静置后制得金纳米线溶液。

上述技术方案达到的有益效果为：抗坏血酸溶液作为还原剂将高氯金酸还原成单质金，十六烷基三甲基溴化铵溶液作为表面钝化剂阻止了金成核时由于表面能较高而出现的团聚现象，同时作为诱导剂诱导金形成金纳米线。相比于其他现有技术，本发明限定的制备方法十分简单，不需要通过水热或者其他复杂的合成过程就能轻易制备金纳米线。

优选的，混合前，所述高氯酸金溶液与十六烷基三甲基溴化铵溶液体积比为1:(0.5-2)。

优选的，所述抗坏血酸浓度为0.05-0.15mol/L。

优选的，所述抗坏血酸与混合溶液的体积比为1:(75-125)。

优选的，所述静置时间为20-40min。

上述制备条件达到的有益效果为：通过本发明限定的制备条件可以制备出的长条形状的金纳米线，若不在上述限定范围内将导致金纳米线合成失败，形成其他如颗粒，多边形等其他形貌导致纳米线形貌不单一或被破坏。从而影响对电催化还原CO

一种由上述制备方法制备的金纳米线溶液。

上述技术方案达到的有益技术效果为：该方法合成的金纳米线能够用于电催化CO

优选的，所述金纳米线溶液中的金纳米线为长条状，长宽比为(100-200):1。

一种电催化还原CO

优选的，所述电解液为KHCO

一种电催化还原CO

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种金纳米线催化剂及其制备方法和应用，有以下有益效果：

1.本发明提供了一种简单易行，金纳米线形貌可控的制备方法；

2.本发明合成的金纳米线溶液能够用于电催化CO

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为实施例1制备的金纳米线扫描电子显微镜图；

图2为图1的进一步放大图；

图3为实施例1制备的金纳米线电催化CO

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明公开了一种金纳米线溶液的制备方法，具体包括以下步骤：

按照高氯酸金溶液与十六烷基三甲基溴化铵溶液体积比为1:(0.5-2)，向浓度为5-15mmol/L的十六烷基三甲基溴化铵溶液中倒入浓度为0.4-0.8mmol/L的高氯酸金溶液，混合均匀后，再向混合溶液中缓慢滴加新配制的抗坏血酸溶液，抗坏血酸溶液与混合溶液的体积比为1：(75-125)，震荡、静置20-40min后制得金纳米线溶液。该溶液中的金纳米线为长条形状，长宽比为(100-200):1。

实施例1

一种金纳米线溶液的制备方法，具体包括以下步骤：

将5mL 10mmol/L的十六烷基三甲基溴化铵溶液加入到5mL 0.6mmol/L高氯酸金溶液中，将两者混合均匀后，然后向混合溶液中加入新配的0.1mL0.1mol/L的抗坏血酸溶液，然后轻微震荡，并静置半小时，随即制得金纳米线溶液。

如图1和图2所示，通过实施例1制备出的溶液中的金纳米线，其相貌特征为细长的纳米线，长宽比为(100-200):1。

实施例2

将实施例1制备的金纳米线溶液用于电催化还原CO

结论：在0.1M KHCO

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。