Группа исследователей из США разработала метод получения трехмерных сетей, образованных нанопроводами платины. По словам ученых, их метод прост, экологически безвреден и может быть легко масштабирован.
Ранее подобные структуры были получены с использованием матрицы из мезопористого диоксида кремния. Но при таком подходе очень трудно достичь высокой степени заполнения пор и сформировать полноценную сеть. Кроме того, для удаления матрицы требуется большое количество плавиковой кислоты.
В основе предложенного метода лежит использование «мягких темплатов», т.е. поверхностно активных веществ, образующих сетчатые мицеллярные структуры. В качестве ПАВ был выбран CTAB, растворенный в хлороформе, т.к. известно, что при определенных концентрациях в системе CTAB/вода/хлороформ образуются сетки из червеподобных мицелл. Если вместо воды взять раствор K2PtCl4, то при перемешивании анионы начнут переходить в мицеллы вследствие электростатического взаимодействия с молекулами CTAB. После этого воду можно легко отделить от органической фазы, а к последней прилить NaBH4 для восстановления Pt(II), находящейся внутри мицелл.
По данным просвечивающей электронной микроскопии образовались нанопровода металлической платины, формирующие развитые трехмерные сети. Диаметр проводов составляет около 2 нм. Площадь поверхности, определенная методом адсорбции азота, равняется 53 м2/г, что является рекордом для платиновых катализаторов без носителя.
Морфология сетей может легко изменяться путем варьирования концентрации платинового комплекса и скорости перемешивания при его восстановлении. Так при малых оборотах в основном образуются наночастицы размером 5–10 нм, а увеличение интенсивности перемешивания приводит к образованию желаемой сетки из нанопроводов. Концентрация K2PtCl4 в свою очередь определяет диаметр нанопроводов.
Работа «Synthesis of Platinum Nanowire Networks Using a Soft Template» была опубликована в журнале Nano Letters.