[发明专利]用PdAu纳米片催化剂可见光催化甲酸脱氢的方法

权利要求书

1.用PdAu纳米片催化剂可见光催化甲酸脱氢的方法，其特征在于：将PdAu纳米片催化剂置于夹套反应器中，通过恒温循环槽控制反应在10～40℃进行，将波长λ>400nm的可见光从夹套反应器上方照射反应液，接着将摩尔比为1：(0.2～0.6)的甲酸和甲酸钠混合液加入反应器中进行反应，得到产物氢气；

所述的催化剂与甲酸和甲酸钠混合液质量比为1:(30～50)；

所述的PdAu纳米片催化剂包括Pd、Au、Mxene-TiO₂和g-C₃N₄纳米片，其中，Pd来源于氯化钯，Au来源于氯金酸，Mxene-TiO₂来源于Mxene-Ti₂AlC，g-C₃N₄纳米片由三聚氰胺和氯化锂焙烧制得；

所述的PdAu纳米片催化剂是通过以下步骤予以制备的：

(1)将三聚氰胺与氯化锂按一定比例在一定焙烧条件和气氛下焙烧后，再在一定温度下水洗一段时间，过滤即得到g-C₃N₄纳米片；

所述三聚氰胺与氯化锂的质量比为1：(4～8)；焙烧温度为520～550℃，焙烧时间4～7h，气氛为氮气，水洗温度20～45℃，水洗时间为40～50h；

(2)取一定量的Ti₂AlC，将其加入一定浓度的氢氟酸溶液处理一段时间后冷冻干燥，即得到Ti₂C；

所述HF的质量浓度为30～50wt％，处理时间4.0～6.0h；

(3)将Ti₂C与g-C₃N₄纳米片按一定摩尔比置于含40ml去离子水的水热合成釜，加入一定浓度的NaHSO₃溶液，超声分散一段时间，将其置于一定温度下水热合成一段时间，过滤水洗后，冷冻干燥即得到Mxene-TiO₂@g-C₃N₄纳米片载体；

所述Ti₂C与g-C₃N₄纳米片的摩尔比为1：(20～35)，NaHSO₃浓度为0.03～0.05mol/L，水热合成温度为120～150℃，水热合成时间为8～12h；

(4)将冷冻干燥得到的多孔Mxene-TiO₂@g-C₃N₄纳米片载体置于一定组成的氯化钯和氯金酸溶液，在一定温度下使用甲醛溶液还原一段时间，离心干燥，即制得PdAu/Mxene-TiO₂@g-C₃N₄纳米片催化剂；

所述氯化钯、氯金酸与Mxene-TiO₂@g-C₃N₄纳米片的摩尔比为1：(0.1～0.3)：(20～25)，甲醛浓度为0.05～0.09mol/L，还原温度为10～25℃，还原时间为5～8h。

2.如权利要求1所述的用PdAu纳米片催化剂可见光催化甲酸脱氢的方法，其特征在于：

所述三聚氰胺与氯化锂的质量比为1：8；焙烧温度为550℃，焙烧时间4h，气氛为氮气，水洗温度20℃，水洗时间为50h；

所述HF的质量浓度为50wt％，处理时间4.0h；

所述Ti₂C与g-C₃N₄纳米片的摩尔比为1：35，NaHSO₃浓度为0.05mol/L，水热合成温度为150℃，水热合成时间为8h；

所述氯化钯、氯金酸与Mxene-TiO₂@g-C₃N₄纳米片的摩尔比为1：0.3：25，甲醛浓度为0.09mol/L，还原温度为10℃，还原时间为5h；

所述的催化剂与甲酸和甲酸钠混合液质量比为1:50，反应温度为40℃；所述甲酸和甲酸钠的摩尔比为1：0.6。