[发明专利]一种含氧空位的TiO2

权利要求书

1.一种含氧空位的TiO₂上负载Pd-Co纳米合金催化剂，其特征在于催化剂由载体和负载于载体上的活性组分组成，载体为表面含氧空位的TiO₂，活性组分为Pd-Co纳米合金，Pd-Co纳米合金的负载总量为6~15 wt%，优选为13 wt%；金属Pd-Co的质量比为5:1~5:10，优选为5:8。

2.如权利要求1所述的一种含氧空位的TiO₂上负载Pd-Co纳米合金催化剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1）TiO₂(B)的制备

在剧烈搅拌下将Ti前驱体加入到乙二醇中，向混合液中滴加蒸馏水搅拌至颜色变为浅黄色；将所得混合物置于聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压釜内进行水热反应，反应结束后冷却，分离出白色沉淀物；将沉淀物进行洗涤，干燥，获得 TiO₂(B)纳米片；

2）TiO₂-Vo的制备

将步骤1）获得的TiO₂(B)纳米片在流动的Ar气氛中高温煅烧，TiO₂的部分氧在煅烧过程中以氧气或氧原子的形式丢失，得到黑色固体为含氧空缺的TiO₂，记为TiO₂-Vo；

3）Pd-Co/TiO₂-Vo的制备

将步骤2）制得的TiO₂-Vo固体与Pd前驱体及Co 前驱体混合，充分研磨，所得混合粉末在流动的氩气气氛下进行热解；热解结束后冷却至室温，收集最终粉末为Pd-Co纳米合金负载在TiO₂-Vo上的催化剂，并将其表示为Pd-Co/TiO₂-Vo。

3.根据权利要求2所述的一种含氧空位的TiO₂上负载Pd-Co纳米合金催化剂的制备方法，其特征在于步骤1）中，所述Ti前驱体为TiCl₄，Ti前驱体与乙二醇的体积比为0.5~2.0 :30，优选为1 : 30；滴加的蒸馏水与乙二醇的体积比为0.5~2.0 : 30；搅拌的时间为2~4 h，优选3 h；水热反应温度为100~200℃，优选为150℃；水热反应时间为1~5 h，优选为4 h。

4.根据权利要求2所述的一种含氧空位的TiO₂上负载Pd-Co纳米合金催化剂的制备方法，其特征在于步骤1）中，洗涤液为水和乙醇的混合物，水和乙醇的体积比为9:1~1:1，优选为7:3；将沉淀物进行洗涤3~8次，优选为5次；干燥条件为70~90 ℃的真空干燥箱中干燥8 h以上，优选干燥温度80℃。

5.根据权利要求2所述的一种含氧空位的TiO₂上负载Pd-Co纳米合金催化剂的制备方法，其特征在于步骤2）中，获得的TiO₂(B)纳米片在流动的Ar气氛中高温煅烧，煅烧的过程为：从室温以1~5℃/min的升温速率升温至500~1000℃，优选为800℃，然后恒温保持1~5 h，优选为3 h，最后自然冷却至室温。

6.根据权利要求2所述的一种含氧空位的TiO₂上负载Pd-Co纳米合金催化剂的制备方法，其特征在于步骤3）中，所述Pd的前驱体为乙酰丙酮钯，Co的前驱体为乙酰丙酮钴; 充分研磨后的混合粉末在Ar气氛下进行热解，热解的过程为：从室温升温至热解温度200~400℃，优选为300℃，然后恒温保持1~5 h，优选为3 h，最后自然冷却至室温；其中，升温速率为1~5℃/min，优选为3℃/min。

7.根据权利要求1所述的一种含氧空位的TiO₂上负载Pd-Co纳米合金催化剂在氧还原反应中的应用。