[发明专利]纳米贵金属/半导体复合光催化剂在有机物卤化反应中的应用

权利要求书

1.纳米贵金属/半导体表面等离子体复合材料作为光催化剂，在光催化有机物的卤化反应过程中的应用。

2.如权利要求1所述的应用，其特征在于：所述卤化反应过程以溶解在无机相中的无机氢卤酸盐M⁺X^-为卤源，在阳光或可见光的照射下直接使卤离子X^-转变为卤素游离基，并引发卤化反应。

3.如权利要求2所述的应用，其特征在于：所述无机相为水相。

4.如权利要求1所述的应用，其特征在于：所述的纳米贵金属/半导体表面等离子体复合材料选自以下的群组：纳米银/氯化银，纳米银/氯化银/铋氧氯，纳米银/氯化银/二氧化钛，纳米银/氯化银/钨酸银，纳米金/氯化银，纳米金/二氧化钛，纳米铂/氯化银，纳米铂/二氧化钛、纳米钯/氯化银、纳米氧化亚铜/氯化银及纳米氧化亚铜/二氧化钛及前述各项的任意组合。

5.如权利要求4所述的应用，其特征在于，所述的纳米贵金属/半导体表面等离子体复合材料为纳米银/氯化银、纳米金/氯化银，纳米金/二氧化钛、纳米钯/氯化银、纳米铂/氯化银、纳米铂/二氧化钛或纳米氧化亚铜/氯化银。

6.如权利要求1、2或4所述的应用，其特征在于：所述纳米贵金属/半导体表面等离子体复合材料应用于烷烃的卤代反应、烷基芳烃的α-氢卤代反应和烯烃的双键加成卤化反应中。

7.如权利要求5所述的应用，其特征在于，所述纳米银/氯化银复合材料是以下步骤所制得：

步骤（1）：制备分等级结构的氯化银微米立方体：将硝酸银以及氯化钾或氯化钠分别溶解在水中，混合后充分搅拌，最后转移到密闭的高压釜中，置于140-200℃下反应预定时间后，冷却至室温后，将产物收集、洗涤、真空干燥，得到高结晶度的分等级结构的氯化银微米立方体；

步骤（2）：制备纳米银/氯化银复合材料：将氯化银微米立方体材料浸入含有硝酸银的水溶液并加入还原剂，在300W氙灯光照下或太阳光下照射，使其中的氯化银和硝酸银部分还原生成单质银，即得到纳米银/氯化银复合材料。

8.如权利要求7所述的应用，其特征在于，所述的还原剂为福尔马林、甲酸、甲酸盐或葡萄糖。

9.如权利要求5所述的应用，其特征在于，所述纳米金/氯化银复合材料是以下步骤所制得：

步骤（1）：将一定量的乙二醇和AgCl粉末加入到反应器中，以超声波振荡或搅拌，使AgCl粉末均匀的分散于乙二醇中；

步骤（2）：将反应器于油浴中加热到120-200℃，在反应器中充满氮气，同时加入一定量的Vc的乙二醇溶液、聚乙烯基吡咯烷酮的乙二醇溶液，以及一定量的月桂胺；

步骤（3）：继续搅拌中加入的HAuCl₄溶液，反应后将反应器直接转移到冰水浴中，冷却后，经离心和去离子水洗涤后于60℃烘箱烘干，即得到光催化剂Au/AgCl复合材料。

10.如权利要求5所述的应用，其特征在于，所述纳米金/二氧化钛复合材料是以下步骤所制得：

步骤（1）：将一定量的乙二醇和TiO₂粉末加入到反应器中，以超声波振荡或搅拌，使AgCl粉末均匀的分散于乙二醇中；

步骤（2）：将反应器于油浴中加热到120-200℃，在反应器中充满氮气，同时加入一定量的Vc的乙二醇溶液、聚乙烯基吡咯烷酮的乙二醇溶液，以及一定量的月桂胺；

步骤（3）：继续搅拌再加入的HAuCl₄溶液，反应后将盛装该混合液的反应器直接转移到冰水浴中，冷却后，经离心和去离子水洗涤后于60℃烘箱烘干，即得到光催化剂Au/TiO₂复合材料。

11.如权利要求5所述的应用，其特征在于，所述纳米铂/氯化银复合材料是以下步骤所制得：

步骤（1）：取一定量的AgCl粉末和氯铂酸先后加入到装有蒸馏水的反应器中，并剧烈搅拌使之均匀分散成悬浮液；

步骤（2）：向上述反应器中滴入KOH溶液，检测悬浮液的pH值调节至6.8-7.0，滴加NaBH₃(CN)的乙醇溶液至溶液色泽不变；

步骤（3）：室温下剧烈搅拌，所得产品进行离心分离沉淀，并用蒸馏水洗涤沉淀直至无氯离子，最后于110℃下干燥，得到可见光光催化剂Pt/AgCl。