Pt在包(bāo)括電(diàn)子學，藥物輸(shū)送(sòng)，醫療(liáo)器(qì)械(xiè)，汽車催(cuī)化轉(zhuǎn)化器和燃料電(diàn)池(chí)在內的廣泛(fàn)應用中發(fā)揮著(zhuó)重要作用。其(qí)高(gāo)密(mì)度和(hé)耐(nài)用(yòng)性(xìng)對於(yú)許(xǔ)多(duō)應用(yòng)至(zhì)關重(zhòng)要，但正是其(qí)固有的穩定(dìng)性和耐腐(fǔ)蝕性，使得(dé)Pt在燃(rán)料(liào)電池和電(diàn)化學(xué)電池中作為(wéi)催化(huà)劑具有吸引(yǐn)力。由(yóu)於Pt的高(gāo)成本和稀有性，製(zhì)造商和研究人員(yuán)一直(zhí)在(zài)尋(xún)找(zhǎo)提(tí)高(gāo)催化性能以及減(jiǎn)少材料(liào)用量(liáng)的方法(fǎ)。Pt納(nà)米顆(kē)粒提供了降低材(cái)料(liào)成本(běn)和提升(shēng)性能的(dí)雙(shuāng)重(zhòng)優(yōu)勢(shì)，其活性表麵(miàn)積可增(zēng)加(jiā)高(gāo)達1000倍，因此(cǐ)受(shòu)到(dào)相關領域(yù)研究(jiū)人員的極(jí)大(dà)關注(zhù)。

Nikalyte NL50納米顆(kē)粒沉(chén)積(jī)係(xì)統(tǒng)采用(yòng)終止(zhǐ)氣體冷凝法在真(zhēn)空環(huán)境(jìng)中生(shēng)成(chéng)納(nà)米顆粒(lì)，特(tè)別(bié)適(shì)合像Pt這(zhè)樣(yàng)的重金(jīn)屬。由於(yú)該(gāi)過(guò)程不(bù)使(shǐ)用(yòng)任(rèn)何化(huà)學(xué)品，因此(cǐ)生成的納米顆(kē)粒超純，不含化學(xué)合(hé)成中常見的(dí)烴類(lèi)和配體。在(zài)本技(jì)術說明中，我(wǒ)們探(tàn)討了在(zài)Nikalyte NL50中生成的Pt納(nà)米顆粒(lì)的特性(xìng)，並討論了它(tā)們在催(cuī)化研(yán)究(jiū)中的(dí)適(shì)用(yòng)性。

實驗(yàn)條(tiáo)件(jiàn)

通過改變氣(qì)體流(liú)量和磁控管(guǎn)功率(shuài)的工藝(yì)參(cān)數，在Nikalyte NL50中(zhōng)生(shēng)成(chéng)了不同尺寸(cùn)和(hé)負載量的Pt納米顆粒。表(biǎo)1列出(chū)了為(wéi)三(sān)組(zǔ)不同(tóng)樣品(pǐn)選擇的(dí)參數(shù)，圖(tú)1展(zhǎn)示了(liǎo)每(měi)組(zǔ)條(tiáo)件(jiàn)下(xià)的(dí)Pt納米顆粒的尺寸(cùn)分(fēn)布(bù)情況。Pt納米顆粒被(bèi)沉積在(zài)石(shí)墨烯塗層的多孔(kǒng)碳(tàn)的透射電子(zǐ)顯微鏡（TEM）對(duì)比(bǐ)圖（來自(zì)Agar Scientific）。

透(tòu)射(shè)電子顯(xiǎn)微鏡(jìng)（TEM）樣(yàng)品(pǐn)使(shǐ)用JEOL ARM200F儀(yí)器在(zài)掃描模(mó)式下(xià)進(jìn)行(háng)檢查，並(bìng)使用(yòng)4個(gè)探測(cè)器獲(huò)取圖(tú)像(xiàng)：

1.       明場（Bright Field, BF）探(tàn)測器(qì)，顯示直通(tōng)光(guāng)束，包含布(bù)拉格散(sàn)射(shè)和非(fēi)彈性散(sàn)射電(diàn)子(zǐ)。

2.       高(gāo)角環(huán)形暗(àn)場（High Angle Annular Dark Field, HAADF）探測(cè)器，這是一個環形探測(cè)器(qì)，用(yòng)於檢測(cè)原(yuán)子序數(shù)和(hé)密度對(duì)比。

3.       中角環形暗場（Medium Angle Annular Dark Field, MAADF）探測器，用於(yú)檢(jiǎn)測晶體序(xù)的差異，適用(yòng)於(yú)成(chéng)像晶(jīng)體域(yù)。

4.       二次/背散射電(diàn)子(zǐ)（Secondary/Backscattered Electron, BSE）探(tàn)測(cè)器，用於(yú)觀察表麵，有(yǒu)助(zhù)於觀察(chá)納(nà)米顆粒(lì)表麵(miàn)的(dí)對比(bǐ)度和層狀結構。

結(jié)果

圖(tú)2展示了(liǎo)使用(yòng)明場探測器拍(pāi)攝(shè)的A組和(hé)B組Pt納米顆粒(lì)的(dí)TEM圖像。Pt納(nà)米(mǐ)顆(kē)粒分布均匀(yún)，單(dān)個(gè)分散(sàn)，沒有化學合(hé)成(chéng)中(zhōng)常(cháng)見的聚集現象。B組的納(nà)米(mǐ)顆(kē)粒(lì)負載量是A組(zǔ)的兩倍，TEM圖像顯示B組(zǔ)的覆(fù)蓋(gài)度(dù)增加，但沒有聚(jù)集現(xiàn)象(xiàng)。

圖(tú)3展示(shì)了(liǎo)使(shǐ)用三種(zhǒng)不同(tóng)探測(cè)器拍攝的A組(zǔ)納米顆粒的透射(shè)電子(zǐ)顯微鏡(jìng)（TEM）圖像(xiàng)。明場(cháng)（Bright Field, BF）圖(tú)像顯示納米(mǐ)顆(kē)粒呈球形且具有晶(jīng)體結(jié)構(gòu)。高角環形暗(àn)場（HAADF）圖像(xiàng)顯示(shì)出(chū)高(gāo)密(mì)度Pt原(yuán)子的(dí)高對比度，正(zhèng)如(rú)預期的(dí)那樣(yàng)。背(bèi)散(sàn)射電子(zǐ)（Backscattered Electron, BSE）圖像顯(xiǎn)示(shì)了(liǎo)納(nà)米顆粒(lì)的表(biǎo)麵，納(nà)米(mǐ)顆粒的晶(jīng)體結構(gòu)清晰可見(jiàn)，表(biǎo)明其表(biǎo)麵幹淨(jìng)且(qiě)沒(méi)有受到(dào)汙(wū)染(rǎn)，例如硫。

圖(tú)4展(zhǎn)示了一張(zhāng)C組Pt納(nà)米(mǐ)顆(kē)粒的(dí)平均高角環(huán)形(xíng)暗(àn)場（HAADF）圖像(xiàng)，該(gāi)納米(mǐ)顆粒是(shì)由兩(liǎng)個(gè)較(jiào)小的(dí)納米顆粒在飛(fēi)行過程中(zhōng)融(róng)合形(xíng)成(chéng)的(dí)。圖像清晰地(dì)顯示(shì)了晶界(jiè)以及每個(gè)原(yuán)始(shǐ)納米(mǐ)顆(kē)粒的dute晶(jīng)麵(miàn)。

結論

對(duì)Nikalyte NL50生成(chéng)的(dí)Pt納(nà)米顆粒(lì)進行(háng)的透射電(diàn)子顯微鏡（TEM）研究表明(míng)，這(zhè)些(xiē)納米顆粒具(jù)有晶體(tǐ)結構且無(wú)汙染(rǎn)。納米顆(kē)粒的(dí)尺寸和分布(bù)均(jūn)匀(yún)，且不聚集。Nikalyte NL50能夠很好(hǎo)地(dì)控製幾(jī)納(nà)米大(dà)小的(dí)納米(mǐ)顆粒的覆蓋(gài)度(dù)。這些特性對於(yú)Pt催化(huà)劑(jì)來(lái)說(shuō)是理(lǐ)想的(dí)，因為(wéi)超純的(dí)小(xiǎo)尺寸納米顆粒(lì)可以在減少材料用量的(dí)情(qíng)況下實(shí)現高(gāo)催(cuī)化(huà)活性(xìng)。