[发明专利]一种纳米金属催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种纳米金属催化剂，包括：

复合载体，其为表面上附着有一层或多层TiO₂的分子筛；

催化活性中心，其为一种或多种金属纳米颗粒，且所述金属纳米颗粒与所述复合载体上的TiO₂形成金属-TiO₂结构。

2.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述金属选自金、银、铜、钌、铑、钯、锇、铱或铂中的至少一种，优选为金。

3.根据权利要求1所述的催化剂，其特征在于，所述分子筛具有孔道结构，其孔径为0.5-0.73nm，比表面积为300-550m²/g，且硅铝比为30-100。

4.根据权利要求3所述的催化剂，其特征在于，所述分子筛为ZSM-5型分子筛、ZSM-11型分子筛、ZSM-12型分子筛、ZSM-23型分子筛、β分子筛、MCM-22型分子筛、MCM-49型分子筛或MCM-56型分子筛；优选比表面积为450-520m²/g的MCM-22型分子筛。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的催化剂，其特征在于，所述的纳米金属催化剂中的金属颗粒的粒径为2-10nm。

6.一种根据权利要求1-5中任一项所述的纳米金属催化剂的制备方法，包括以下步骤：

i）在分子筛上添加作为钛源的溶液并混合，用溶胶-凝胶法使TiO₂以单层或多层的方式分散附着在所述分子筛上形成复合载体；

ii）将步骤i）得到的复合载体浸渍在含有金属离子的溶液中，并经光照射，利用TiO₂的光催化还原性能使所述金属离子还原为单质金属负载在所述的复合载体上，且与所述的TiO₂形成金属-TiO₂结构；

iii）将步骤ii）得到的产物经过滤，洗涤和干燥处理，如此得到所述的纳米金属催化剂。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤i）中所述钛源为含有钛酸丁酯、硫酸钛、氯化钛或氧氯化钛的溶液。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤ii）中所述的光照射的光源为紫外线光源。

9.根据权利要求6-8中任一项所述的方法，其特征在于，所述的制备方法还包括：

在分子筛上添加作为钛源的溶液之前，将所述分子筛依次进行蒸馏水稀释、超声振荡和搅拌，然后再将所述作为钛源的溶液添加到经上述处理得到的分子筛上。

10.一种根据权利要求1-5中任一项所述的纳米金属催化剂在催化环己烷氧化生成环己醇和环己酮的反应中的应用。