Control of crystallographic phases and surface characterization of intermetallic platinum tin nanoparticles
Control of crystallographic phases and surface characterization of intermetallic platinum tin nanoparticles
复制标题
金属间铂锡纳米颗粒的晶相控制和表面表征
DOI：
10.1039/c9ce00356h
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发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
3.1
通讯作者：
J. Kolny-Olesiak
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
A. Erdt;C. Gutsche;U. E. A. Fittschen;H. Borchert;J. Parisi;J. Kolny-Olesiak
富锡铂锡金属间化合物纳米颗粒是重要的催化材料。然而，它们的合成仍然是一项具有挑战性的任务。在这里，我们提出了一种稳定的胶体富锡纳米粒子的方法，如PtSn2和PtSn4，通过在预制的铂种子存在下还原锡前驱体来实现。通过改变铂晶种的大小和锡前驱体的量，我们得到了不同的胶体稳定的金属间化合物铂-锡相，如PtSn2和PtSn4。所得到的准球形颗粒具有均匀的形态和窄的尺寸分布。X射线衍射(XRD)、全反射X射线荧光(TXRF)和能量色散X射线(EDX)光谱表明，所有样品都是金属间化合物，而不是无规合金。此外，这些测量还提供了表层成分与核心成分不同的线索。因此，进行了X射线光电子能谱(XPS)测量，证实在暴露于空气中后，由于氧化作用，颗粒周围存在一层薄薄的氧化锡外壳。因此，在这些纳米晶的核心上形成了一层结晶的富铂层。用高分辨电子显微镜(HRTEM)研究了该相的详细结构。
Tin-rich platinum–tin intermetallic nanoparticles are important catalytic materials. However, their synthesis is still a challenging task. Here, we present an approach to stable, colloidal tin-rich nanoparticles such as PtSn2 and PtSn4 by the reduction of a tin precursor in the presence of preformed platinum seeds. By varying both the size of the platinum seeds and the amount of the tin precursor, we obtain different, colloidally stable, intermetallic platinum–tin phases, such as PtSn, as well as tin-rich PtSn2 and PtSn4. The resulting, quasi-spherical particles have uniform morphology and narrow size distribution. X-ray diffraction (XRD), total reflection X-ray fluorescence (TXRF) and energy dispersive X-ray (EDX) spectroscopy reveal that all samples are intermetallic instead of random alloys. Furthermore, these measurements provide hints that the surface layer composition differs from that of the core. Therefore, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) measurements were conducted, confirming the presence of a thin tin oxide shell around the particles due to oxidation after exposure to air. In consequence, a crystalline platinum-rich layer forms on top of the core of these nanocrystallites. The detailed structure of this phase was studied by high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM).
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