于刚玉坩祸中，800 °C煅烧2 h，冷却至室温，再次研磨，1000 °C煅烧20 h，重复一次;得到层状K0.80Ti1.73Li0.67O4，取10 g所得K0.8oTi1.73L1.6704样品加入1000 ml，I mol/L的盐酸溶液中搅拌，每24 h换一次酸，4天后，去离子水洗涤至中性，60 °C干燥，即为层状H1.Q7Ti1^OrH2O;将上述层状Ηι.οτΤ?ι.73 04.H2O与ΤΒΑ0Η(四丁基氢氧化铵)(40 wt%)溶液按照摩尔比1:1混合，磁力搅拌15天，3000印!11离心，除去未剥离的层状物，得到!11.()71'；[1.73 04‘1120纳米片的溶胶，在超声条件下滴加I mo I /L的盐酸，所得絮凝物用去离子水洗涤至离子浓度小于1 ppm； 60 0C干燥一晚上；即为HnTiuOrH2O纳米片。
[0015]取扭.071^.73 04.H2O纳米片0.2 g置于玻璃瓶中，加入20 ml水，10 ml甲醇和388 yL的二水合硝酸钯溶液(10 mg/mL)，超声30 111；[11分散均勾，通0.5 h氮气以排进瓶子内部空气；用300 W氙灯照射3-5 h;所得灰黑色产物，过滤得到固体，洗涤烘干，即为PdOH1.071^.7304.H2O 纳米片。
[0016]图1展示了本发明的催化剂H1.οτΤ?ι.7304.H2O和PdOH1.οτΤ?ι.73Ο4.H2O纳米片的X射线衍射(XRD )图，从图中可以发现制备的H1.07Τi 1.7304.H2O纳米片为纯相，在负载Pd后H1.071^.73 04.H2O纳米片结构没有改变；图2展示了本发明的催化剂PdOH1.071^.73 04.H2O的透射电子显微镜(TEM)图和高分辨透射电子显微镜(HRTEM)图，从图中可以看出Pd纳米颗粒均匀分散到^.071^.7304.H2O纳米片表面，其平均颗粒尺寸在3-5 nm。
[0017]实施例2
Pd@H1.07Ti1.73O4.H2O纳米片在光诱导下催化苯酸的轻化制备环己酮。
[0018]将制备的PdOH1.071^.7304.H2O纳米片用作催化剂在光诱导下实现苯酚的羟化制备环己酮，称取20 mg纳米片与100 mg娃妈酸，抽真空以排尽空气，加入2 mL纯净水、10 yL苯酚，在H2条件下搅拌，然后开启光源进行光催化反应，产物使用气相色谱检测；实验使用的光源为300 W氙灯;苯酚的转化及产物的生成情况如图3所示，从图上可以看出在有催化剂时，苯胺在光照15 h后转化率达到100 %(曲线a)，环己酮的产率达到99 %以上(曲线b)，而在没有加催化剂或不光照或以^.Q7Tiu3OrH2O纳米片为催化剂的条件下，苯酚的转化率非常小，且没有环己酮的产生；因此，在光的诱导下，Pd..07Ti1.73 04.Η20纳米片能高效地催化苯酚的羟化制备环己酮。
[0019]实施例3
MOHnTiuOrHsOUi^PcUt)纳米片制备并将其作为催化剂光解水制氢。
[0020]制备方法:纳米片分散于22mL去离子水中，超声搅拌直至其分散均匀;在搅拌下将HAuCl4.4H20，H2PtCl6.6H20或Pd(NO3)2.2H20溶液逐滴加入溶液中，并继续加入10 mL甲醇溶液，通氮气0.5 h，紫外灯照射3-5 h，过滤，洗涤和烘干，即得到画&.07111.73 04他0(1^11』(13)中1的负载量按1被％的最佳量进行换算。从图4可以看出合成的催化剂具有较强的SPR的特征吸收峰。
[0021]将制备的贵金属觀O7TiuO4.H20(Au，Pt)纳米片为催化剂光解水制氢，取80 mg催化剂加入到72 mL水中加入8 mL三乙醇胺抽真空排尽空气，然后开启光源进行光催化反应，产物使用气相色谱检测。实验使用的光源为300 W氙灯。氢气的产生速率如图5所示，从图中可以看出MOHnTiuO4.H20(Au，Pd，Pt)纳米片表现出高效的产氢能力。
[0022]以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
【主权项】
1.一种贵金属@111.()71'；[1.7304‘1120纳米片，其特征在于:所述的纳米片是以!11.()71'；[1.7304.H20纳米片为载体，通过光沉积还原法将贵金属纳米颗粒负载于纳米片表面上而制备的纳米复合材料;所述的贵金属为Au、Pd或Pt，贵金属的负载量为0.5?10 wt%02.根据权利要求1所述的贵金属腿1.07111.7304‘1120纳米片，其特征在于:贵金属纳米颗粒的粒径为2-5 nm。3.—种制备如权利要求1或2所述的贵金属腿1.071'；[1.7304‘1120纳米片的方法，其特征在于:将Ηι.ο7Τ;?ι.73θ4.Η2θ纳米片分散于20-25 mL去离子水中，超声搅拌直至其分散均勾，在搅拌下将金属前驱体溶液逐滴加入，并继续加入甲醇溶液，通氮气0.5 h，紫外灯照射3-5 h，过滤，洗涤和烘干后，即得到贵金属@ H1.07Ti1.73O4.H2O纳米片。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于:所述的金属前驱体溶液为 HAuCl4.4H20 溶液、Pd(M)3 )2.2H20 溶液或 H2PtCl6.6H20 溶液中的一种。5.—种如权利要求1或2所述的贵金属OH1.07Ti1.7304.Η20纳米片的应用，其特征在于:作为光催化反应的催化剂。6.根据权利要求5所述的贵金属OH1.07Tiu3OrH2O纳米片的应用，其特征在于:所述的光催化反应为光解水制氢的反应或光诱导下常温常压羟化苯酚制备环己酮的反应。
【专利摘要】本发明公开了一种含有贵金属的纳米片及其应用，属于催化材料的制备领域。MH1.07Ti1.73O4?H2O纳米片是以H1.07Ti1.73O4?H2O纳米片为载体，通过光沉积还原法将Au、Pd、Pt等金属纳米颗粒负载于超薄的H1.07Ti1.73O4?H2O单分子层纳米片表面构成的纳米复合材料。该复合材料在光解水制氢方面表现出高效的性能，同时将其作为光催化剂用于光诱导下苯酚羟化反应制备环己酮，解决了高温高压下苯酚加氢制备环己酮的能耗大、选择性低、成本高等问题。本发明工艺简单，环保绿色，选择性高，能耗低，成本小，符合实际生产需要，具有较大的应用潜力。
【IPC分类】C07C49/403, B01J23/52, C07C45/51, C01B3/04, B01J23/44
【公开号】CN105664929
【申请号】CN201610033086
【发明人】吴棱, 宋玉洁, 熊锦华, 刘玉豪, 罗水广, 梁诗景
【申请人】福州大学
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年1月19日