Спосіб покриття поверхні матеріалів наночастинками платини

Спосіб покриття поверхні матеріалів наночастинками платини, що включає відновлення платини з її сполук, який відрізняється тим, що пла тину наносять на поверхню матеріалу у вигляді наночастинок, які утворюють при відновленні платини в розчинах H2РtСl6 або K2PtCl6, або Na2PtCl6 металічним алюмінієм в солянокислому середовищі. (19) (21) a200509317 (22) 04.10.2005 (24) 15.11.2006 (46) 15.11.2006, Бюл. № 11, 2006 р. (72) Волков Сергій Васильович, Буряк Микола Іванович, Арсенін Констянтин Іванович (73) ІНСТИТУТ ЗАГАЛЬНОЇ ТА НЕОРГАНІЧНОЇ ХІМІЇ НАН УКРАЇНИ (56) US 5650202, A, 22.07.1997 US 6676919, B1, 13.01.2004 3 77362 4 В основу винаходу поставлена задача розровага стала 0,0522г. Вага нанесеної на сітку платибити спосіб осадження платини на поверхню мани 0,0005. Площа сітки в цьому експерименті була теріалів, як металічних так і неметалічних, які не 3,3см2. В перерахунку на 1м2 вага платини, що мають функціональних груп. осіла на сітку складала 1,5г. Вага 1м2 сітки 156г. Поставлена задача досягається тим, що в якоОтже, на 156г капронової сітки осіло 1,5г металічсті відновника платини використовується металічної платини. Діаметр капронової нитки сітки ний алюміній, що дозволяє наносити платинове 0,25мм, а площа отвору в сітці 0,25мм2. покриття на поверхню різноманітних матеріалів Приклад 2 незалежно від того є в них функціональні групи, чи Нанесення платини на металеву сітку. немає. Використовували металеву сітку зі сплаву на Те, що металічний цинк відновлює платину з її основі заліза, який не піддається корозії на повітрі сполук відомо давно (8), але відомостей про те, і досить стійкий в слабокислому середовищі (0,1Η що алюміній використовувався як відновник плаНСl). 1м2 сітки важить 880г. Товщина проволоки з тини з її сполук в літературі нами не знайдено. якої зроблена сітка 0,1мм, а діаметр отвору в сітці Суть запропонованого способу в тому, що ме0,25мм2. Сітку попередньо очищали промиванталічний алюміній, як відновник, окислюється стуням 0,1Η КОН на протязі однієї години з послідуюпенево. Спочатку відновлення платини проходить чим нагріванням в розчині лугу до 100°С і механічна поверхні металічного алюмінію. При цьому ною очисткою щіткою у воді. Сітку площею 3см2 атоми алюмінію окислюються до одно- (АlСl), або поміщали в розчин 0,1Η НСl (5мл), додавали 1мл двовалентного (АlСl2) стану, а відновлена при 0,01Μ Н2РtСІ6 та одну гранулу алюмінію. По закінцьому платина осідає на поверхні алюмінію (схеми ченню відновлення платини сітку промивали дис1, 2). тильованою водою, сушили і зважували. Вага сітки (1) H2PtCl6+4Аl 4АlСl+Pt+2НСl до нанесення платини була 0,2574г, а після нане(2) H2PtCl6+2Аl 2АlСІ2+Pt+2HCl сення платини - 0,2578г. На сітку осіло 0,0004г Хлориди одновалентного, або двовалентного платини, а в перерахунку на 1м2 - 1,3г. В паралеалюмінію дифундують в об'єм розчину і після нальному досліді була взята сітка вагою 0,1479г. копичення їх певної кількості, відновлюють плати(1,5см2). Після нанесення платини вага сітки стала ну уже по всьому об'ємі розчину (схеми 3,4). 0,1481г., тобто на сітку осіло 0,0002г платини, або на 1м2 - 1,3г як і в попередньому досліді. При по(3) H2PtCl6+2АlСl 2АlСl3+Pt+2НСl вторному нанесенні платини на ці ж сітки її збільH2PtCl6+4А1СІ2->4АlСl3+Pt+2HCl (4) шилося на 1м2 до 3,9 і 3,3г на першу і другу сітку Утворена при цьому металічна платина у вивідповідно. На Фіг.1 показано знімок металевої гляді наночастинок розміром 5-7нм має велику сітки до покриття платиною, а на Фіг.2 - знімок сітповерхневу активність, а тому осідає на всякий ки покритої наночастинками платини в різних збіматеріал, що знаходиться в об'ємі розчину з утвольшеннях. ренням покриття темного кольору. Якби окислення Приклад 3 алюмінію, проходило одноступенево до АІСІ3, то Нанесення платини на порошок діоксиду цирвся платина осідала б на металічний алюміній, а в конію. До 5мл 0,1Η НСl додали 1мл 0,01Μ H2PtCl6, об'ємі розчину відновлення платини не було б. В одну гранулу алюмінію та діоксид цирконію у витакому випадку нанесення платинового покриття гляді порошку. По закінченню реакції відновлення на поверхню інших матеріалів не було б. платини діоксид цирконію відфільтрували на паПокриття має добру адгезію і добре розвинену перовому фільтрі, промили водою і висушили на поверхню, а тому може бути використаним в якості повітрі. Із-за частинок платини, що осіли на діоккаталізаторів для різних хімічних реакцій. Перевасиді цирконію, він став сірого кольору. На Фіг.3.1. га способу також в тому, що в залежності від агрепоказана рентгенограма наночастинок платини в сивності середовища, в якому відбуваються катаіндивідуальному стані, на Фіг.3.3 - рентгенограма літичні реакції, можна підбирати відповідну основу діоксиду цирконію, покритого наночастинками пладля покриття її платиною. тини, а на Фіг.3. 4 - ренгенограма чистого діоксиду Приклад 1 цирконію. Сигнали наночастинок платини, харакНанесення платини на капронову сітку. Капротерні для їх індивідуального стану проявляються і нову сітку попередньо обробляли соляною кислона дифрактограмі діоксиду цирконію, покритого тою концентрації 1:1 в присутності металічного наночастинками платини (кути 39-41, 46-47, 67-68, алюмінію у вигляді гранул. Після такого обробітку 81-83°). вага сітки була 0,0750г. Після цього сітку поміщали Приклад 4 в розчин 0,1Η НСl (5мл), додавали 1мл 0,01Μ Нанесення наночастинок платини на порошок Н2РtСІ6 і одну гранулу алюмінію. Відбувалася інтедіоксиду кремнію. нсивна реакція відновлення платини до металічноВсі дії були такими як і для прикладу 3. Так як го стану, внаслідок чого розчин стає темного копорошок діоксиду кремнію рентгеноаморфний, то льору. Після відновлення всієї платини (15-20хв.) на рентгенограмі діоксиду кремнію з нанесеною на реакція закінчується. Капронова сітка внаслідок нього платиною добре видно сигнали наночастипокриття її платиною стає темного кольору. Після нок платини на тих же кутах, що і для індивідуальпромивання водою і висушування вага сітки стала них наночастинок платини (Фіг.3, 5). 0,0758г. Вага нанесеної на сітку платини 0,0008г. Приклад 5 Дослід повторили з тією лише відмінністю, що капНанесення платини на тефлонову плівку. До ронову сітку перед покриттям платиною промили 5мл 0,1Η НСl додали 1мл 0,01Μ Н2РtСІ6, одну гра0,1Μ розчином КОН. Вага сітки після такого її обнулу алюмінію і тефлонову плівку площею 4см2. робітку була 0,0517г. Після покриття платиною її 5 77362 6 Вага плівки до нанесення на неї платини 0,0974г., Підписи до малюнків заявки на а.с. а після нанесення платини - 0,0976г. На плівку С.В.Волкова, М.Л.Буряка і K.I.Арсеніна «Спосіб осіло 0,0002г платини. В перерахунку на 1м2 на покриття поверхні різних матеріалів наночастинтефлонову плівку сідає 0,5г платини. ками платини». Приклад 6 Фіг.1. Поверхня металевої сітки до покриття її Нанесення платини на кераміку. платиною. До 5мл 0,1Η НСl додали 1мл 0,01Μ H2PtCl6, Фіг.2. Поверхня металевої сітки після покриття одну гранулу алюмінію і керамічну паличку плоїї платиною. щею поверхні 2,44см2. Вага керамічної палички до Фіг.3. Рентгенограми: І - наночастинки платини нанесення на неї платини 0,4373г, а після нанев індивідуальному стані, 2 - металева платина, 3 сення платини - 0,4374г. В перерахунку на 1м2 на діоксид цирконію покритий наночастинками платикераміку осідає 0,41г платини. ни, 4 - діоксид цирконію не покритий платиною, 5 Приклад 7. Нанесення платини на поліетиледіоксид кремнію покритий наночастинками планову плівку. До 5мл 0,1Η НСl додали 1мл 0,01Μ тини. Н2РtСІ6, одну гранулу алюмінію і поліетиленову ЛІТЕРАТУРА: плівку з площею поверхні 5,25см2. Вага плівки до 1. Сыркин В.Г. Новые металлические пленки и нанесення на неї платини 0,1087г, а після нанепокрытия. М.: Знание. -1972. сення платини - 0,1088г. На плівку осіло 0,0001г 2. Патент №1090482 ФРГ. С23С11/02. 1961. платини, що в перерахунку на 1м2 - 0,19г. 3 Патент №3677797 США. С23С3/04. 1972. Всі результати експериментів зведені в табли4. А.с. №767032 СССР. С23С18/34. Способ цю. химического осаждения никеля на сталь. Таким чином, запропонований спосіб дає моЮ.А.Буслаев, С.П.Петросянц, A.M.Большаков и жливість наносити платинові покриття на поверхМ.А.Малярик. Опубл. 07.10.92. Бюл. №37. ню різних матеріалів, після чого вони можуть бути 5. А.с. №1029637. СССР. С23С18/40. Способ використані в якості каталізаторів і в інших обласполучения медных покрытий на металлических тях техніки. Спосіб виділяється простотою (всього материалах. Т.Ф.Юдина, Г.А.Уварова, три компоненти: Н2РtСl6, Аl та НСl), відсутні оргаВ.Г.Мельников, А.С.Фиалков, Н.Д.Сенин, нічні реактиви, умови проведення експериментів А.И.Трепалин, Н.А.Глускин, Т.В.Пятачкова и (температура, тиск) звичайні. Н.Н.Молоткова. Опубл. 15.10.93. Бюл. №37-38. 6. А.с. №1184293 СССР. С23С18/40. Способ Таблиця химического меднения высокодисперсных электропроводных порошков. Т.Ф.Юдина, Г.А.Уварова, Результати покриття А.С.Фиалков, Т.В.Пятачкова, Н.Н.Заяц, наночастинками платини різних матеріалів A.M.Романюха, Ю.М.Вильчинский и Р.Л.Слуцкий. Опубл. 15.10.93. Бюл. №37-38. Вид матеріалу, на який наноси- Вага нанесеної 7. Патент №6102830 JP. C23C18/44. Порошок № 2 лася платина платини, г/м смолы с пленкой благородного металла и способ 1 Капронова сітка 1,5 его получения. Киемия Киити. 1998. Бюл. №6. 2 Металева сітка (Fe) 1,3 8. Некрасов Б.В. Курс общей химии. Изд. 2-е. 3 Діоксид цирконію рентгенограма СССР. М.: 1936. 896с. 4 Діоксид кремнію рентгенограма 5 6 7 Тефлонова плівка Кераміка Поліетиленова плівка 0,5 0,41 0,19 7 Комп’ютерна верстка Т. Чепелева 77362 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601