本發明涉及金屬合金技術領域，具體地說是一種管狀Ni-Pt納米合金的制備方法。

背景技術：

一般的，金屬合金納米材料具有一定的前瞻性和廣闊的應用前景。通常是細微顆粒形成存在，由于具有較高的表面積，自由能較大，在使用過程中很容易團聚，導致催化劑失活。因此科研工作者一直在致力于金屬納米管的研究，通過不同的方法已經成功制備了不同的單一金屬納米管。理想的兩種或兩種以上合金取決于這幾種金屬的表面方向性，以及晶體表面的單一性等。同時，在制備金屬材料過程中，不同金屬材料所需要的還原劑、反應溫度以及不同金屬在還原過程中的還原速率也各不相同，因此，既要同時形成兩種金屬又要保持納米管的形貌是一直具有挑戰性的研究課題。

化學鍍技術具有鍍層結構均勻，設備簡單，結合力和防腐能力強和耐腐蝕等優點；同時可以通過改變氧化還原反應的條件來調控鍍層金屬的結構和形貌。此外，化學鍍存在廢液排放少，而且成本較低，效率很高，在很多應用方面比電鍍表現出更優異的性能，已成為一種新型的環保型表面處理工藝。

美國專利（US2016276280A1）介紹了一種以銅為基底超薄多層金屬納米合金材料。銅合金為其合金材料提供應力遷移阻力和介電層力制備鎢/銅合金和/銅合金。此方法要求的制備條件相對比較復雜，具有一定的應用局限性。

俄羅斯專利（RU2015110737A）介紹了一種依附在鈦-鋁合金上形成晶體納米多孔氧化物的方法。此方法設計到電鍍技術，通過制備鈦-鋁合金粉末，并清洗，干燥，經陽極處理形成納米多孔表面氧化物。電鍍效果好，但耗用成本較高，且電鍍不均勻，需開發一種成本低，鍍法均勻且高效的方法。

美國專利（WO2016176509A1）介紹了一種鐵磁性記憶合金納米促動器，涉及到合金領域。通過彈性變形和壓縮狀態的磁場制備形成螺旋狀金屬記憶合金。一方面以磁鐵為主，另一方面配上不同的金屬來提供配體結合來實現癌癥細胞的靶向治療。此方法具有重要的研究意義，相對制備條件復雜，成本較高，可控性較差。

公開號為CN1926254A的中國專利介紹了一種Ni-Pt合金和Ni-Pt合金靶。以電化學方式熔化3N級別的原料Ni的工藝；以氨水中和該電解浸漬出的溶液的工序；使用活性炭過濾除去雜質的工序；通入二氧化碳氣體生成碳酸鎳，在還原性氣氛下制造高純度的Ni粉的工序；以酸浸漬3N級別的原料Pt的工序；通過電解浸蝕出的溶液制造高純度電析Pt的工序；熔化如上制造出的高純度Ni粉和高純度電析Pt的工序。本發明提供了Ni-Pt合金錠的硬度降低而可軋制，并穩定高效地制造軋割制靶的技術。此方法操作復雜，成本高，不環保，有待于開發聚合物原料。

公開號為CN103721707A的中國專利介紹了一種中空Pt和Pt合金催化劑的制備方法。制備中空鉑或鉑-合金催化劑的方法，然后將鉑或鉑-合金涂層沉積到所述低熔點金屬納米顆粒上，以形成鉑或鉑-合金涂覆的顆粒。然后除去所述低熔點金屬納米顆粒，以形成多個中空鉑或鉑-合金顆粒。此方法選用了金屬納米顆粒為模板，成本高，不環保，有待于開發聚合物原料。

公開號為CN105478141A的中國專利介紹了一種Pt納米合金催化劑及其制備方法和用途。以活性組分供體和載體作為Pt化合物和Cu的化合。此方法制備過程簡單、催化活性高、可循環使用、產物易于分離、對環境污染小。相對選擇活性炭最為載體具有一定的突破，但是制備形貌可控的金屬合金仍有待于研究。

公開號CN184777203A的中國專利介紹了Pt-Ni合金納米管陣列電極的制備方法及在無酶葡萄糖傳感器的應用。以Ni納米線陣列為模板，采用電流置換法制備Pt-Ni合金納米管陣列電極。將多孔模板的其中一面噴金處理，多孔模板包括AAO模板和PC模板通過導電銀膠固定在電極表面，使用絕緣橡膠封住模板周圍；在多孔模板內電沉積制備Ni納米線，然后去除模板得到Ni納米線陣列電極，采用電流置換法制備Pt-Ni合金納米管陣列電極，前驅體溶液為氯鉑酸或氯鉑酸鉀。并應用于葡萄糖傳感器。此方法選用了金屬為模板，不環保，有待于開發聚合物原料。

公開號CN105798326A的中國專利介紹了一種銀-鉑雙金屬空心納米球，其制備方法及應用。此方法利用液相法一步合成了銀-鉑雙金屬空心納米球，其形貌為納米空心球狀，納米空心球形狀完整，大小均一，銀和鉑共同作為空心球殼的成分，各組分分布均勻。此方法操作簡單，周期短，合成效率高，重復性好，且對環境綠色無污染，應用在燃料電池催化劑，藥物載運，氣體傳告和高效催化領域。然而，有待于通過簡單的制備方法開發一種還原性相差較大的兩種金屬合金材料。

技術實現要素：

本發明的技術任務是解決現有技術的不足，提供一種管狀Ni-Pt納米合金的制備方法。

本發明的技術方案是按以下方式實現的，該管狀Ni-Pt納米合金的制備方法是：以對苯二甲酸乙二酯聚合物為模板，經紫外照射、溶液刻蝕形成孔基底，通過敏化溶液敏化、活化溶液活化形成金屬成核中心，在化學Ni鍍液和Pt鍍液混合后加入處理后的模板，隨后加入還原液，在常溫下反應0.5～3h，去除聚合物模板后，得到管狀Ni-Pt納米合金材料。

該方法具體是：以對苯二甲酸乙二酯作為模板，在30～60 ℃下1～3M摩爾濃度的氫氧化鈉溶液下刻蝕10～30 min，隨后分別對其正反兩面進行紫外燈輻射5～30 min，再在二甲基甲酰胺DMF溶劑中浸漬5～30 min；

在由SnCl₂ 50～200 mg，90%-98wt%乙醇1～10 mL，標準液1.0mol/L的三氟乙酸10～100uL，去離子水1～20 mL混合而成的敏化溶液中浸漬5～30 min；

再在由PdCl₂ 100～500mg，去離子水 1～50mL，NaCl 10～100mg混合而成的活化溶液中浸漬5～20 min；

將處理后的薄膜模板放入：由硫酸鎳40mg；亞氨基二乙酸30 mg；32 wt%的NaOH溶液30 μL混合而成的 Ni鍍液，以及由K₂PtCl₄溶液10 mg；標準液1.0mol/L的乙二胺134 μL；去離子水5 mL 混合而成的Pt鍍液兩者的混合化學鍍液中，向放入薄膜模板的混合化學鍍液中加入由40%-80wt%水合肼20 μL和去離子水1 mL混合而成的還原液，常溫下反應0.5～3h，去除聚合物模板后，得到管狀Ni-Pt納米合金材料。

本發明與現有技術相比所產生的有益效果是：

該管狀Ni-Pt納米合金的制備方法選用一種常見的聚合物對苯二甲酸乙二酯薄膜為原料，經過離子刻蝕敏化活化法刻蝕出孔結構，再經不同的化學鍍液，以及相同的金屬還原劑，在常溫下簡單，高效的制備出具有管狀Ni-Pt納米合金，拓寬金屬納米材料的形貌可控性及應用領域。

金屬能否高效合理的施鍍到聚合物上與模板刻蝕、敏化、活化過程有很大的關系。聚合物的結晶程度是關鍵問題，結晶度高的聚合物可以使金屬更好的附著在聚合物表面，形成穩定的合金材料。聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)具有抗蠕變性好，耐疲勞性強，耐摩擦性好以及尺寸穩定等優點，其內部酯鍵可以在強酸、強堿和水蒸汽作用下發生分解，因此選其作為模板，利用簡單的方法高效的制備金屬納米合金材料有著重要的現實意義和應用價值。

該方法選用以聚合物為原料，原料豐富，產量充足有保障，原料成本低，節能降耗。

該方法改變了傳統的生產工藝，使用簡單的敏化、活化、化學鍍方法，就可形成穩定的管狀Ni-Pt納米合金。

該方法根據不同金屬的還原性能，選用相同的還原劑使金屬穩定的還原出來，操作高效，可控性強。

該方法溶液用量少，反應時間短，耗時少，耗能低，在常溫下就可高效制備管狀Ni-Pt納米合金。

該管狀Ni-Pt納米合金的制備方法設計合理、安全可靠、操作方便、易于掌控，具有很好的推廣使用價值。

附圖說明

附圖1是本發明制得管狀Ni-Pt納米合金的掃描電子顯微鏡SEM圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的管狀Ni-Pt納米合金的制備方法作以下詳細說明。

該管狀Ni-Pt納米合金的制備方法是：選用對苯二甲酸乙二酯作為模板，在45-60 ℃下1-3 M 氫氧化鈉溶液下刻蝕10-30 min，隨后分別對其正反兩面進行紫外燈輻射5-20 min，再在DMF溶劑中浸漬5-20 min。經敏化溶液（SnCl₂ 90 mg，90%-98wt%乙醇3.3 mL，標準液1.0mol/L的三氟乙酸 46 uL，去離子水6.7 mL混合而成）浸漬5-20 min，再經活化溶液（PdCl₂ 218 mg，去離子水 10 mL，NaCl 47 mg）浸漬5-20 min。將處理后的薄膜放入Ni鍍液（硫酸鎳40mg； 亞氨基二乙酸30 mg；32 wt%的NaOH溶液30 μL）和Pt鍍液（K₂PtCl₄溶液10 mg；標準液1.0mol/L的乙二胺134 μL；去離子水5 mL）的混合液中，加入還原液（40%-80wt%的水合肼20 μL和去離子水1 mL），反應0.5-3 h，得到管狀Ni-Pt納米合金材料。

實施例1：

選用對苯二甲酸乙二酯作為模板，在45 ℃下1 M 氫氧化鈉溶液下刻蝕10 min，隨后分別對其正反兩面進行紫外燈輻射5 min，再在DMF溶劑中浸漬5 min。經敏化溶液（SnCl₂ 90 mg，90wt%乙醇3.3 mL，標準液1.0mol/L的三氟乙酸 46 uL，去離子水6.7 mL混合而成）浸漬5 min，再經活化溶液（PdCl₂ 218 mg，去離子水 10 mL，NaCl 47 mg）浸漬5 min。將處理后的薄膜放入Ni鍍液（硫酸鎳40mg； 亞氨基二乙酸30 mg；32 wt%的NaOH溶液30 μL）和Pt鍍液（K₂PtCl₄溶液10 mg；標準液1.0mol/L的乙二胺134 μL；去離子水5 mL）的混合液中，加入還原液（80wt%水合肼20 μL和去離子水1 mL），反應0.5 h，得到管狀Ni-Pt納米合金材料。

實施例2：

選用對苯二甲酸乙二酯作為模板，在50 ℃下2 M 氫氧化鈉溶液下刻蝕15 min，隨后分別對其正反兩面進行紫外燈輻射10 min，再在DMF溶劑中浸漬10 min。經敏化溶液（SnCl₂90 mg，98wt%乙醇3.3 mL，標準液1.0mol/L的三氟乙酸 46 uL，去離子水6.7 mL混合而成）浸漬15 min，再經活化溶液（PdCl₂ 218 mg，去離子水 10 mL，NaCl 47 mg）浸漬15 min。將處理后的薄膜放入Ni鍍液（硫酸鎳40mg； 亞氨基二乙酸30 mg；32 wt%的NaOH溶液30 μL）和Pt鍍液（K₂PtCl₄溶液10 mg；標準液1.0mol/L的乙二胺134 μL；去離子水5 mL）的混合液中，加入還原液（40wt%水合肼20 μL和去離子水1 mL），反應1 h，得到管狀Ni-Pt納米合金材料。

實施例3：

選用對苯二甲酸乙二酯作為模板，在55 ℃下3 M 氫氧化鈉溶液下刻蝕20 min，隨后分別對其正反兩面進行紫外燈輻射15 min，再在DMF溶劑中浸漬15 min。經敏化溶液（SnCl₂90 mg，90%-98wt%乙醇3.3 mL，標準液1.0mol/L的三氟乙酸 46 uL，去離子水6.7 mL混合而成）浸漬10 min，再經活化溶液（PdCl₂ 218 mg，去離子水 10 mL，NaCl 47 mg）浸漬10 min。將處理后的薄膜放入Ni鍍液（硫酸鎳40mg； 亞氨基二乙酸30 mg；32 wt%的NaOH溶液30 μL）和Pt鍍液（K₂PtCl₄溶液10 mg；標準液1.0mol/L的乙二胺134 μL；去離子水5 mL）的混合液中，加入還原液（40%-80wt%水合肼20 μL和去離子水1 mL），反應1.5 h，得到管狀Ni-Pt納米合金材料。

實施例4：

選用對苯二甲酸乙二酯作為模板，在60 ℃下2 M 氫氧化鈉溶液下刻蝕25 min，隨后分別對其正反兩面進行紫外燈輻射20 min，再在DMF溶劑中浸漬20 min。經敏化溶液（SnCl₂90 mg，90%-98wt%乙醇3.3 mL，標準液1.0mol/L的三氟乙酸 46 uL，去離子水6.7 mL混合而成）浸漬10 min，再經活化溶液（PdCl₂ 218 mg，去離子水 10 mL，NaCl 47 mg）浸漬10 min。將處理后的薄膜放入Ni鍍液（硫酸鎳40mg； 亞氨基二乙酸30 mg；32 wt%的NaOH溶液30 μL）和Pt鍍液（K₂PtCl₄溶液10 mg；標準液1.0mol/L的乙二胺134 μL；去離子水5 mL）的混合液中，加入還原液（40%-80wt%水合肼20 μL和去離子水1 mL），反應2 h，得到管狀Ni-Pt納米合金材料。

實施例5：

選用對苯二甲酸乙二酯作為模板，在45 ℃下3 M 氫氧化鈉溶液下刻蝕30 min，隨后分別對其正反兩面進行紫外燈輻射20 min，再在DMF溶劑中浸漬10 min。經敏化溶液（SnCl₂90 mg，90%-98wt%乙醇3.3 mL，標準液1.0mol/L的三氟乙酸 46 uL，去離子水6.7 mL混合而成）浸漬20 min，再經活化溶液（PdCl₂ 218 mg，去離子水 10 mL，NaCl 47 mg）浸漬20 min。將處理后的薄膜放入Ni鍍液（硫酸鎳40mg； 亞氨基二乙酸30 mg；32 wt%的NaOH溶液30 μL）和Pt鍍液（K₂PtCl₄溶液10 mg；標準液1.0mol/L的乙二胺134 μL；去離子水5 mL）的混合液中，加入還原液（40%-80wt%水合肼20 μL和去離子水1 mL），反應3 h，得到管狀Ni-Pt納米合金材料。見附圖1。