Se presenta un método de síntesis de reducción rápida y directa solución a obtener aerogels Au, Pd y Pt.
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Artículo de método
Se presenta un método de síntesis de reducción rápida y directa solución a obtener aerogels Au, Pd y Pt.
Aquí, se presenta un método para sintetizar oro, paladio y platino aerogeles mediante una reducción basada en la solución rápida y directa. La combinación de varios iones de metal noble precursor con reductores en los resultados de un cociente de 1:1 (v/v) en la formación de geles de metal dentro de segundos a minutos en comparación con mucho tiempo de síntesis para otras técnicas tales como sol-gel. Llevar a cabo el paso de reducción en una microcentrífuga tubo o tubo cónico pequeño volumen facilita una propuesta nucleación, crecimiento, densificación, fusión, modelo equilibrado para la formación del gel, con geometría de gel final menor que el volumen inicial de reacción. Este método aprovecha la evolución de gas hidrógeno vigoroso como un subproducto de la etapa de reducción y como consecuencia de las concentraciones de reactivo. El área superficial específica accesible solvente se determina con la espectroscopía de impedancia electroquímica y voltametría cíclica. Después de enjuagar y liofilización, la estructura resultante del aerogel se examina con análisis de microscopia electrónica, difractometría de rayos x y adsorción de nitrógeno gas. Las técnicas de método y caracterización de síntesis resultan en una estrecha correspondencia de tamaños de ligamento de aerogel. Este método de síntesis para aerogeles de metal noble demuestra eso alta superficie específica monolitos pueden lograrse con un enfoque de reducción rápida y directa.
Beneficiarse de una amplia gama de almacenamiento de energía, conversión, catálisis y usos del sensor de nanoestructuras metálicas tridimensionales que proporcionan control sobre reactividad química y transporte masivo propiedades1,2, 3,4,5. Tales nanoestructuras metálicas 3-dimensional más mejoran la conductividad, ductilidad, maleabilidad y resistencia8,9. Integración en dispositivos requiere que los materiales ser libre o combinado con materiale....
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PRECAUCIÓN: Consulte todas hojas de datos de seguridad (SDS) antes de su uso. Utiliza prácticas de seguridad apropiadas cuando se realizan las reacciones químicas, para incluir el uso de una campana y equipo de protección personal. Evolución de gas hidrógeno rápida puede causar alta presión en tubos de reacción causando tapones pop y soluciones para rociar hacia fuera. Asegurar que tapas del tubo de reacción abiertos tal como se especifica en el protocolo.
1. preparación del Gel metal
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La adición de metal ion reductor soluciones juntos resultados y soluciones inmediatamente vuelta color negro con la evolución de gas vigoroso. Observación del progreso de la reacción sugiere el mecanismo de formación de gel propuesto que se muestra en la figura 1. Formación de gel se procede a través de cinco pasos de nucleación 1) nanopartículas 2), 3) densificación, 4) fusión y el crecimiento equilibrado de 5). Los primeros cuatro pasos se observan que se p.......
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El método de síntesis de aerogel de metal noble presentamos resultados en la formación rápida de monolitos de superficie porosa, de alta que son comparables a las técnicas de síntesis más lentas. La solución de iones metálicos de 1:1 (v/v) a proporción de la solución de agente reductor es fundamental facilitar el modelo de formación propuesto gel. La evolución de gas hidrógeno rápida como un subproducto de la reducción electroquímica de los iones del metal sirve como un agente de reducción secundario y facilita la densif.......
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Los autores no tienen nada que revelar.
Los autores agradecemos a Stephen Steiner en tecnologías Aerogel para su inspiración y conocimientos técnicos y a Dr. Deryn Chu en el ejército laboratorio de investigación-sensores y electrónica dispositivos de dirección, el Dr. Christopher Haines en la investigación de armamento, Desarrollo y centro de ingeniería, los E.E.U.U. ejército RDECOM-ARDEC y Dr. Stephen Bartolucci en los laboratorios de Benet de ejército de Estados Unidos para su asistencia. Este trabajo fue financiado por una subvención del fondo de investigación de desarrollo de Facultad de la Academia de militar de Estados Unidos, West Point.
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| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| HAuCl4Ÿ y toro; 3H2O | Sigma-Aldrich | 16961-25-4 | |
| Na2PdCl4 | Sigma-Aldrich | 13820-40-1 | |
| K2PtCl6 | Sigma-Aldrich | 16921-30-5 | |
| Pd(NH3)4Cl2 | Sigma-Aldrich | 13933-31-8 | |
| K2PtCl4 | Sigma-Aldrich | 10025-99-7 | |
| Pt(NH3)4Cl2Ÿ y toro; H2O | Sigma-Aldrich | 13933-31-8 | |
| borano dimetilamina (DMAB) | Sigma-Aldrich | 74-94-2 | |
| NaBH4 | Sigma-Aldrich | 16940-66-2 | |
| NaH2PO2Ÿ y toro; H2O | Sigma-Aldrich | 10039-56-2 | |
| Etanol | Sigma-Aldrich | 792780 | |
| Tubos de microcentrífuga con tapa a presión, 2,0 mL | Cole Parmer | UX-06333-70 | |
| Tubos de microcentrífuga con tapa a presión, 1,7 mL | Cole Parmer | UX-06333-60 | |
| Tubos de centrífuga cónicos 15 ml | Stellar Scientific | T15-101 | |
| Ag/AgCl Electrodo de referencia | BASi | MF-2052 | |
| Electrodo de alambre Pt | BASi | MF-4130 | |
| Laca Miccrostop | Tober División Química | NA | |
| Potenciostato | Biológico-EE.UU | VMP-3 | Análisis electroquímico-EIS, |
| CV Liofilizador | Labconco | Freezone 2.5 Litros | Aerogel liofilización |
| Difractometría de rayos X | XRD | PanAlytical | Empyrean |
| Analizador de superficies y poros | Quantachrome | NOVA 4000e | Adsorción de gas nitrógeno |
| ImageJ, Software de análisis de imágenes | National Institute of Health | NA | Análisis de imágenes SEM |
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