[发明专利]一种负载型单原子Pd催化剂及其制备方法和催化应用

权利要求书

1.一种负载型单原子Pd催化剂，其特征在于，在光沉积还原后单原子Pd分布于水滑石载体层板上或者层板之间，其中Pd的负载量为0.1-0.3wt％。

2.根据权利要求1所述的负载型单原子Pd催化剂，其特征在于，所述水滑石载体是镍铁水滑石，Ni/Fe的摩尔比为3/1。

3.根据权利要求2所述的负载型单原子Pd催化剂，其特征在于，所述镍铁水滑石载体上Pd负载量为0.1wt％。

4.一种负载型单原子Pd催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)双滴法制备水滑石载体；

(2)利用光沉积还原的方法将Pd离子以单原子Pd的形式还原负载在水滑石载体上。

5.根据权利要求4所述的负载型单原子Pd催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述水滑石载体是镍铁水滑石，Ni/Fe的摩尔比为3/1；通过镍盐和铁盐制备所述镍铁水滑石，所述镍盐包括硝酸镍、氯化镍或硫酸镍中的至少一种，所述铁盐包括硝酸铁、氯化铁或硫酸铁中至少一种。

6.根据权利要求5所述的负载型单原子Pd催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，将水滑石载体分散于去离子水，分别加入醇和H₂PdCl₄溶液，经紫外光照射后，水滑石载体受光照射激发后产生电子和电子空穴，激发态的电子将钯离子还原成原子，并以单原子的形式负载在水滑石载体上，醇作为牺牲剂，在水滑石载体的电子空穴处发生氧化反应，补充水滑石载体的电子空穴。

7.根据权利要求6所述的负载型单原子Pd催化剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述的水滑石载体用量为1g，醇牺牲剂为乙二醇，用量为5-30mL，使用紫外光源为氙灯稳流电源灯，照射时间为5-30min。

8.根据权利要求7所述的负载型单原子Pd催化剂的制备方法，其特征在于，进一步还原处理步骤(2)制备出的催化剂，在氢气气氛下，以5-10℃/min的升温速率升到200℃-500℃，并保持2-8h。

9.根据权利要求4-8所述的方法制备得到的负载型单原子Pd催化剂电催化氧化乙醇的应用。