Метод синтеза соляной формы для пористых платиновых macrobeams и Macrotubes

F.  John Burpo; Anchor  R. Losch; Enoch  A. Nagelli; Stephen  J. Winter; Stephen  F. Bartolucci; Joshua  P. McClure; David  R. Baker; Jack  K. Bui; Alvin  R. Burns; Sean  F. O’Brien; Greg  T. Forcherio; Brittany  R. Aikin; Kelsey  M. Healy; Mason  H. Remondelli; Alexander  N. Mitropoulos; Lance Richardson; J.  Kenneth Wickiser; Deryn  D. Chu

doi:10.3791/61395

Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Методическая статья

Метод синтеза соляной формы для пористых платиновых macrobeams и Macrotubes

10K просмотров

⸱

DOI:

10.3791/61395

⸱

18 мая 2020 г.

F. John Burpo¹^,² , Anchor R. Losch¹ , Enoch A. Nagelli¹^,² , Stephen J. Winter¹ , Stephen F. Bartolucci³ , Joshua P. McClure⁴ , David R. Baker⁴ , Jack K. Bui¹ , Alvin R. Burns¹ , Sean F. O’Brien¹ , Greg T. Forcherio⁴ , Brittany R. Aikin¹ , Kelsey M. Healy¹ , Mason H. Remondelli¹ , Alexander N. Mitropoulos¹^,⁵ , Lance Richardson¹^,² , J. Kenneth Wickiser¹ , Deryn D. Chu⁴

¹Department of Chemistry and Life Science, United States Military Academy, ²Photonics Research Center, United States Military Academy, ³U.S. Army Combat Capabilities Development Command-Armaments Center, ⁴United States Army Research Laboratory-Sensors and Electron Devices Directorate, ⁵Department of Mathematical Sciences, United States Military Academy

В этой статье

Краткое содержание

Представлен метод синтеза для получения пористых платиновых макротрубок и макробам с квадратным сечением путем химического сокращения нерастворимых шаблонов соляной иглы.

Аннотация

Синтез высокоповерхностной площади пористых благородных металлических наноматериалов обычно зависит от трудоемкого слазирования предварительно сформированных наночастиц, за которым следуют полоскания и сверхкритические этапы сушки, что часто приводит к механически хрупким материалам. Здесь представлен метод синтеза наноструктурированных пористых платиновых макротрубок и макробам с квадратным сечением из нерастворимых шаблонов соляной иглы. Сочетание противоположно заряженных ионов платины, палладия и медного квадратного планара приводит к быстрому образованию нерастворимых соляных игл. В зависимости от стоихометрического соотношения ионов металла, присутствующих в соляной шаблоне, и выбора химического уменьшаемого агента, либо макротрубки, либо макробаймы образуются с пористой наноструктурой, состоящей либо из сплавленных наночастиц, либо из нанофабрил. Элементальный состав макротрубок и макробеймов, определяемый с помощью рентгеновской дифрактометрии и рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии, контролируется стоихиометрическим соотношением ионов металла, присутствующих в соляной шаблоне. Макротрубки и макробеймы могут быть нажаты на свободные стоячие пленки, а электрохимически активная площадь поверхности определяется электрохимической спектроскопией и циклической вольтамметрией. Этот метод синтеза демонстрирует простой, относительно быстрый подход к достижению макротрубок и макробайб на основе высокой поверхности на основе платины с настраиваемой наноструктурой и элементарным составом, которые могут быть нажаты на свободно стоящие пленки без необходимых связывающих материалов.

Введение

Многочисленные методы синтеза были разработаны для получения высокой площади поверхности, пористые платиновые материалы в первую очередь для применения катализа, включая топливные^{элементы 1}. Одной из стратегий достижения таких материалов является синтез монодисперсных наночастиц в виде сфер, кубов, проводов и^{труб 2,}^3,^4,^5. Для интеграции дискретных наночастиц в пористую структуру для функционального устройства часто требуются^{полимерные связующие и углеродные добавки 6,}