[发明专利]一种M-Ti水滑石基闭式硼簇MBx

说明书

本发明涉及水滑石材料负载催化剂的技术领域，具体涉及一种M‑Ti水滑石基闭式硼簇MB_xH_x纳米级贵金属的制备方法及其应用，具体步骤如下：将碱溶解在水中，分别同时滴加可溶性钛盐和闭式硼簇MB_xH_x溶液，氮气保护下持续搅拌至反应完全，然后陈化，得到M‑Ti水滑石基闭式硼簇MB_xH_x；将M‑Ti水滑石基闭式硼簇MB_xH_x分散在水中，加入贵金属的可溶性盐，紫外光照射下、20～50℃下搅拌反应，过滤得到沉淀，经洗涤、干燥，得到所述M‑Ti水滑石基闭式硼簇MB_xH_x纳米级贵金属。本发明利用闭式硼簇还原性，原位在水滑石表面负载纳米贵金属颗粒，其贵金属由硼簇包裹，更加稳定，不易脱落。

技术领域

本发明涉及水滑石材料负载催化剂的技术领域，具体涉及一种M-Ti水滑石基闭式硼簇 MB_xH_x纳米级贵金属的制备方法及其应用。

背景技术

水滑石是一种双金属氢氧化合物的层状无机材料，其具有层间离子可交换性和尺寸分布的可控性，在催化、吸附、降解、医药、杀菌等方面具有广泛的作用。根据不同的金属组合，水滑石具有不同的效果，其中含Ti的水滑石具有很好的光催化活性，其原因是Ti的禁带较宽，在紫外光激发下可以激发电子跃迁，同时根据水滑石的离子可交换性，还可引入不同的阴离子，对于光催化有一定的协同效果。

纳米金属材料是一种具有独特性质的金属材料，尤其是在电、光、磁等方面，纳米金属材料有着优异的性质。较于纳米非金属材料，纳米贵金属在一般情况下，不易发生氧化、变质失活等现象，其次贵金属具有更优异的催化活性和选择性，但贵金属材料较为昂贵，因此将贵金属的利用率最大化成为学者们的研究热点。目前，研究者们普遍将纳米贵金属材料负载在载体上，来实现纳米贵金属的回收利用，除此之外，纳米贵金属会和某些载体相互作用，改变其表面的性质，可提高催化效率。1912年，Alfred Stock等首次提出“硼烷”概念[Stock A. Hydrides of Boron and Silicon[M].Cornell University Press,1933.]，硼烷中的闭式硼烷 (closo-boranes)也被成为闭式硼簇(closo-boron cluster)，通式为[B_nH_n]^2-，其特点是永久性带2 个单位的负电荷，由于其B元素的特殊性质，硼簇被广泛地用于超分子组装，硼中子俘获治疗(Boron Neutron Capture Therapy，简称BNCT)领域[Johnson L S,Yanch J C,Shortkroff S, Sledge C B.in:Cancer Neutron CaptureTherapy[M],p.183.Plenum,New York 1996]。近年来，研究人员逐渐发现硼簇还具有温和的还原性的特点，可以还原大多数的贵金属[专利号:ZL 201610955661.9.专利号:ZL201610959726.7]。

苯酚是制备双酚A、环氧树脂、苯胺等精细化工品的合成原料。除了可以从石油组分中提取之外，苯酚主要来源于有机合成，工业上常用的合成方法有异丙苯三步法，溴苯在碱水中水解等，其过程复杂、对环境不友好、成本高等缺点大大限制了其发展，目前通过苯一步氧化法得到苯酚逐渐成为研究热点，但也存在反应温度较高，催化剂难以回收等缺点。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种M-Ti水滑石基闭式硼簇MB_xH_x纳米级贵金属的制备方法，首次利用闭式硼簇还原性，原位在水滑石表面负载纳米贵金属颗粒，其贵金属由硼簇包裹，更加稳定，不易脱落。

本发明的目的之二在于提供一种M-Ti水滑石基闭式硼簇MB_xH_x纳米级贵金属的应用，首次利用闭式硼簇还原性，原位在水滑石表面负载纳米贵金属颗粒，其贵金属由硼簇包裹，更加稳定，不易脱落。