如何化学制备钯纳米颗粒

‘壹’ 很急！在线等答案！！关于纳米材料的制备！

直接沉淀法可以说一下，控制结晶的条件而已，要温度，浓度等等，我同学在做，但不是一两句说得清。

‘贰’ 纳米材料有几种制备方法

一共有十余种制备方法，常见制备方法：化学气相法 激光法 化学液相沉淀法 溶胶-凝胶法 水热法有机溶剂热法 模板法超神化学法 辐射化学法 喷雾热解法 固相化学法

‘叁’ 钯纳米颗粒能溶于什么溶剂中，钯颗粒被溶解后，它的粒径一定会变小么

钯是第五周期Ⅷ族铂系元素的成员，是由1803年英国化学家武拉斯顿从铂矿中发现的化学元素，是航天、航空等高科技领域以及汽车制造业不可缺少的关键材料。
主要化合物二氯化钯（PdCl2）、四氯钯酸钠（Na2PdCl4）和二氯四氨合钯。化学性质不活泼，常温下在空气和潮湿环境中稳定，加热至
800℃，钯表面形成一氧化钯薄膜。钯能耐氢氟酸、磷酸、高氯酸、盐酸和硫酸蒸气的侵蚀，但易溶于王水和热的硫酸及浓硝酸。熔融的氢氧化钠、碳酸钠、过氧化钠对钯有腐蚀作用。钯的氧化态为+2、+3、+4。钯容易形成配位化合物，如K2[PdCl4]、K4[Pd(CN)4]等。
钯是银白色过渡金属，较软，有良好的延展性和可塑性，能锻造、压延和拉丝。块状金属钯能吸收大量氢气，使体积显着胀大，变脆乃至破裂成碎片。
常温下，1体积海绵钯可吸收900体积氢气，1体积胶体钯可吸收1200体积氢气。加热到40～50℃，吸收的氢气即大部释出，广泛地用作气体反应，特别是氢化或脱氢催化剂，还可制作电阻线、钟表用合金等。
钯是航天、航空、航海、兵器和核能等高科技领域以及汽车制造业不可缺少的关键材料，也是国际贵金属投资市场上的不容忽略的投资品种。
氯化钯还用于电镀；氯化钯及其有关的氯化物用于循环精炼并作为热分解法制造纯海绵钯的来源。一氧化钯（PdO）和氢氧化钯[Pd(OH)2]可作钯催化剂的来源。四硝基钯酸钠[Na2Pd（NO3）4]和其它络盐用作电镀液的主要成分。
钯在化学中主要做催化剂；钯与钌、铱、银、金、铜等熔成合金,可提高钯的电阻率、硬度和强度,用于制造精密电阻、珠宝饰物等。而最常见和最有市场价值钯金首饰的合金是钯金．
主要用于制催化剂，还用于制造牙科材料、手表和外科器具等[1]

‘肆’ 高岭土-纳米钯复合物的制备

Papp等^［13］用原位生长方法分别在甲醇/高岭土和PVP/高岭土插层复合物层间生成平均粒径为3.25nm和2.45nm的Pd纳米晶粒子，并且后一种方法形成的纳米晶被PVP分隔开不能发生团聚，因而粒径比单纯在受限层间域生长纳米粒子更小而均匀。为高岭土-纳米金属复合物的制备提供了一种新的方法。

一、实验用主要原料

高岭土：德国Zettlitz，粒度为10～20μm；PdCl₂：分析纯，含量≥99%；PVP：分析纯，平均分子量为40000；PDDA：20%的水溶液，平均分子量为40000～50000；水合肼：含量55%。

二、制备方法

将DMSO与高岭土按一定比例混合，在65℃下反应24h，制备出DMSO/Kaolinite插层复合物，高岭石片层得到解离。然后用甲醇溶液反复冲洗5d将DMSO洗掉，制备出MeOH/Kaolinite插层复合物，该复合物作为下一步制备的中间产物。一方面，添加PdCl2到MeOH/Kaolinite复合物中，然后再加入还原剂水合肼还原吸附在MeOH/Kaolinite复合物上的钯离子，直接形成Pd/Kaolinite（PdK）复合物。另一方面，首先，运用聚合体吸附形成了PVP/Kaolinite（PVP/K）和PDDA/Kaolinite（PDDA/K）复合物。从而确保大分子与片层的连接和分子空间排列的稳定性。其次，添加PdCl₂到PVP/Kaolinite（PVP/K）和PDDA/Kaolinite（PDDA/K）复合物中，最后再加入还原剂水合肼还原吸附在PVP/Kaolinite（PVP/K）和PDDA/Kaolinite（PDDA/K）复合物上的钯离子，形成PVPPd/Kaolinite（PVPPdK）和PDDA Pd/Kaolinite（PDDAPdK）复合物。在pH值为4.0室温下反应24h后，通过聚合体吸附，制备了具有不同浓度的甲醇/PVP的非离子型PVP/Kaolinite和甲醇/PDDA的阳离子型PDDA/Kaolinite复合物（0.02～0.4g聚合体/1g高岭石）。高岭土-纳米钯复合物制备示意图见图7-8。

三、表征方法

钯纳米复合物的N₂吸附采用自动吸附计（Gemini2735）测量。层间距的变化采用X射线衍射（PhilipsPW1820）分析，电压40kV，电流35mA，波长为0.154nm，衍射范围1°～50°。钯离子的形貌和粒径大小采用透射电镜（PhilipsCM-10）分析，加速电压为100kV。

四、结果与讨论

所有制备的样品和组成见表7-4。为了在高岭石层间生长纳米钯颗粒必须为纳米颗粒的生长创造一定的空间，因此，高岭石片层间的氢键必须被打断。XRD数据显示，高岭石与DMSO在65℃24h内反应后，d₀₀₁值由原来的0.72nm增大到1.12nm，层间距增加0.40nm，说明DMSO分子在高岭石层间有高度取向。在DMSO/Kaolinite插层复合物的形成之后，高岭石片层几乎100%被剥离。然后用甲醇溶液反复冲洗5d将DMSO洗掉，获得MeOH/Kaolinite插层复合物。这种阻碍层间颗粒生长的DMSO分子去掉以后，层间距没有变化。获得的MeOH/Kaolinite插层复合物作为下一步制备的中间产物。

通过还原MeOH/Kaolinite插层复合物吸附的Pd²⁺制备的PdK插层复合物的XRD数据中2.21nm和7.46nm衍射峰的出现以及被剥离的高岭石的衍射峰的消失都证实了高岭石层间Pd颗粒得到了生长。该样品的TEM照片也显示了层间Pd颗粒近球形，大小为2～4nm，平均粒径为3.25nm，分散地生长在高岭石层间，没有发生团聚（图7-9a）。

图7-9 TEM照片及颗粒尺寸分布图^［13］

（a）PdK（0.47%Pd）；（b）PVPPdK3（0.95%Pd，3.8%PVP）

对于合成PVPPdK复合物，大分子首先必须吸附于0.1%～2.0%甲醇溶液中的高岭石层间。根据XRD数据可知，对于成功制备含纳米2%～20%Pd的样品中所需要一定数量聚合物的渗入不会增加层间距。然而，在这些含0.47%～1.41%Pd的样品中，2θ为2°～3°的衍射峰一致地取代了原始衍射峰，证明了纳米颗粒存在生长现象。这个峰在PVPPdK1中非常突出。根据这个新衍射峰计算的颗粒大小为1.49nm，平均粒径为2.24nm，与TEM照片上观察的大小一致。含有中性PVP的复合物的电子显微照片显示颗粒较小，分散性好，并且随着聚合物浓度的增加有相互连接的趋势（图7-9b）。聚合物浓度对颗粒大小似乎没有任何影响。实验还表明，在那些把含阳离子型PDDA作为稳定剂的样品中，形成的颗粒尺寸分布更分散。总之，根据透射电镜照片的证实，通过上述3种方法，可成功制备出高岭土-纳米钯金属复合物。

‘伍’ 一维纳米材料制备方法主要有哪些

（1）电弧放电法
电弧放电法是制备纳米碳管最原始的方法，该方法也用于制备其它一维纳米材料。
（2）化学气相沉积法
化学气相沉积法通常是指反应物经过化学反应和凝结过程
，生产特定产物的方法。
（3）激光溅射法
(包括激光沉积法
)
激光溅射法也是制备一维纳米材料的重要方法。激光溅射法所用的设备包括激光源、聚光镜、目标靶、管式炉、冷却环、真空泵和气流阀等几个部分组成。
（4）液相合成法
液相合成法又称湿化学法，它包含了水热法、溶剂热法和微乳液法等通过溶液生长合成一维纳米材料的方法。

‘陆’ 如何提纯钯

1、二氯二铵配亚钯法

主要除贵金属杂质。此法是基于钯的氯配合物能为氢氧化铵溶解生成可溶性盐，而其他金属杂质则形成氢氧化物或碱式盐沉淀而与钯分离。溶液调整至含钯5-10g/L加热至353K，加入NH4OH溶液控制溶液pH8-9，此时溶液中的钯与NH4OH作用生成可溶性[Pd (NH3)4]Cl2转入溶液；

其他贵金属则生成氢氧化物或碱式盐沉淀。过滤后杂质留在滤渣中。向室温的滤液加盐酸酸化至pH1.5-0.5，沉淀出黄色[Pd(NH3)2] Cl2，过滤出沉淀物[Pd(NH3)2]Cl2又除去一些杂质于滤液中。需要时可反复进行氨化和酸化作业直至产品量合格。一次氯化和酸化的钯直收率约99.6%。

2、氯钯酸铵法

主要用于除铜、镍、铁等残金属杂质。此法是基于Pd能与NH4CI生成难溶的(NH4)2PdCl6而贱金属及某些贵金属的按盐易溶而与之分离。控制溶液含钯40-50g/L，通氯气(或加HNO3或加H2O2)使Pd氧化成Pd；

在加热下加入过量10%-15%的NH4Cl直至(NH4)2PdCl6深红色晶体沉淀完全。控制溶液含钯40-50g/L或更高，然后重复氧化、NH4Cl沉淀及溶解，沉淀操作直至氯钯酸铵质量合格为止。该法能有效除去金和残金属杂质，但难以除去铂、铱。

3、联合法

对于含有大量金属杂质的物料。宜用前述的氯钯酸铵法先进行(NH4)2PdCl6沉淀除去残金属杂质，沉淀用水加热溶解，然后加氨水络合(NH4)2PdCl4溶液。接上前述的二氯二氨配亚钯法除铂族金成杂质制得纯钯。此法可省去中间产品的处理过程。根据原料特点和产品质量要求可反复进行多次操作直至钯盐质量合格为止

此法能从含钯80%-99%的原料中，最后还原制得99. 99%以上纯钯。重复3次操作的钯直收率为97%-98%。

金属制取

1、煅烧-氢还原

将过滤、洗净、烘干后的钯盐放在马弗炉中逐步加热升温，在373-473K温度下蒸发水分后再升温至633-873K煅烧1-5h，钯盐即分解成钯。生成的钯随即被氧化。 实际上得到的是黑色PdO。将煅烧产物放在管状炉中于773-873K温度下通氢还原1-3h，降温至373K后改通惰性气体(如氮)至室温，即制得纯钯粉。

2、甲酸还原

将纯H2PdCl4溶液调整至弱碱性，在室温下边搅拌边加入甲酸(还原1g钯需2-3mL)直至溶液中的钯全部被还原。经过滤、洗涤、烘干后获得的纯钯产品颗粒细、密度小，有时还需再用氢还原以确保其不含氧化物

‘柒’ 制备纳米粉体的方法

纳米粒子的制备方法很多，可分为物理方法和化学方法。
1.
物理方法
(1)真空冷凝法
用真空蒸发、加热、高频感应等方法使原料气化或形成等离子体，然后骤冷。其特点纯度高、结晶组织好、粒度可控，但技术设备要求高。
(2)物理粉碎法
通过机械粉碎、电火花爆炸等方法得到纳米粒子。其特点操作简单、成本低，但产品纯度低，颗粒分布不均匀。
(3)机械球磨法
采用球磨方法，控制适当的条件得到纯元素纳米粒子、合金纳米粒子或复合材料的纳米粒子。其特点操作简单、成本低，但产品纯度低，颗粒分布不均匀。
2.
化学方法
(1)气相沉积法
利用金属化合物蒸气的化学反应合成纳米材料。其特点产品纯度高，粒度分布窄。
(2)沉淀法
把沉淀剂加入到盐溶液中反应后，将沉淀热处理得到纳米材料。其特点简单易行，但纯度低，颗粒半径大，适合制备氧化物。
(3)水热合成法
高温高压下在水溶液或蒸汽等流体中合成，再经分离和热处理得纳米粒子。其特点纯度高，分散性好、粒度易控制。
(4)溶胶凝胶法
金属化合物经溶液、溶胶、凝胶而固化，再经低温热处理而生成纳米粒子。其特点反应物种多，产物颗粒均一，过程易控制，适于氧化物和ⅱ～ⅵ族化合物的制备。
(5)微乳液法
两种互不相溶的溶剂在表面活性剂的作用下形成乳液，在微泡中经成核、聚结、团聚、热处理后得纳米粒子。其特点粒子的单分散和界面性好，ⅱ～ⅵ族半导体纳米粒子多用此法制备

‘捌’ 解释一下化学气相沉积法制备纳米材料

化学气相沉积可以分为有基底沉积和无基底沉积。
有基底沉积又分为催化沉积和无催化沉积；
催化沉积往往用于区域选择性沉积或特定形貌纳米材料的沉积；
无催化沉积常用于制作各种膜材料；
无基底沉积往往利用气相分解，可以得到各种纳米粉体，使用相对较少。

‘玖’ 制备化合物纳米粒子的方法

1.
物理方法
(1)真空冷凝法
用真空蒸发、加热、高频感应等方法使原料气化或形成等离子体，然后骤冷。其特点纯度高、结晶组织好、粒度可控，但技术设备要求高。
(2)物理粉碎法
通过机械粉碎、电火花爆炸等方法得到纳米粒子。其特点操作简单、成本低，但产品纯度低，颗粒分布不均匀。
(3)机械球磨法
采用球磨方法，控制适当的条件得到纯元素纳米粒子、合金纳米粒子或复合材料的纳米粒子。其特点操作简单、成本低，但产品纯度低，颗粒分布不均匀。
2.
化学方法
(1)气相沉积法
利用金属化合物蒸气的化学反应合成纳米材料。其特点产品纯度高，粒度分布窄。
(2)沉淀法
把沉淀剂加入到盐溶液中反应后，将沉淀热处理得到纳米材料。其特点简单易行，但纯度低，颗粒半径大，适合制备氧化物。
(3)水热合成法
高温高压下在水溶液或蒸汽等流体中合成，再经分离和热处理得纳米粒子。其特点纯度高，分散性好、粒度易控制。
(4)溶胶凝胶法
金属化合物经溶液、溶胶、凝胶而固化，再经低温热处理而生成纳米粒子。其特点反应物种多，产物颗粒均一，过程易控制，适于氧化物和Ⅱ～Ⅵ族化合物的制备。
(5)微乳液法
两种互不相溶的溶剂在表面活性剂的作用下形成乳液，在微泡中经成核、聚结、团聚、热处理后得纳米粒子。其特点粒子的单分散和界面性好，Ⅱ～Ⅵ族半导体纳米粒子多用此法制备

‘拾’ 纳米金属粉末的特点有什么，有哪些制备方法

纳米金属粉末的特点：

1.高效催化剂：纳米粉末所具有的高活性、比表面积大的特点使其常适于用作为催化剂。实验研究表明，纳米钴粉、粉、锌粉等具有极强的催化效果。利用这些纳米粉末制成的催化剂在一些有机物的化学合成方面，催化效率比传统催化剂要高出数十倍，可用于有机物氢化反应、汽车尾气处理等。（纳米钴粉，纳米镍粉，纳米锌粉）
2.高效助燃剂：纳米粉末具有极强的储能特性，将其作为添加剂加入燃料中可大大提高燃烧率。将一些纳米粉末添加到火箭的固体燃料推进剂中， 可大幅度提高燃料的燃烧热、燃烧效率，改善燃稳定性。有研究表明，向火箭固体燃料中加入0.5%纳米铝粉或镍粉，可使燃烧效率提高10%-25%，燃烧速度加快数十倍。（纳米铝粉，纳米镍粉）

纳米金属粉末的制备方法： 

1.传统制备方法：气相法、液相法、固相法。
2.新型制备方法：等离子气化法、金属喷雾燃烧法。