[发明专利]纳米晶催化剂、其制备方法与环氧丙烷的制备方法

权利要求书

1.一种纳米晶催化剂，选自Au/TiO₂{001}或Au/H-TiO₂{001}；所述Au/TiO₂{001}是Au负载在TiO₂{001}纳米晶上，Au的尺寸为1.4～3.8nm或0.62～1.28nm；所述Au/H-TiO₂{001}是Au负载在H-TiO₂{001}纳米晶上，Au的尺寸为1.4～3.8nm或0.62～1.28nm。

2.根据权利要求1所述的纳米晶催化剂，其特征在于，所述Au/TiO₂{001}中Au的负载量不超过5wt％，所述Au/H-TiO₂{001}中Au的负载量不超过5wt％。

3.根据权利要求1或2所述的纳米晶催化剂，其特征在于，所述TiO₂{001}纳米晶是主要暴露(001)面的TiO₂{001}，所述H-TiO₂{001}纳米晶是主要暴露(001)面的H-TiO₂{001}。

4.一种纳米晶催化剂的制备方法，包括以下步骤：

将纳米晶、水与含有Au和TiO₂的前驱体溶液混合，采用氨水调节pH至7～10，反应后得到反应产物；

将得到的反应产物过滤后干燥，再在H₂/Ar的气氛下进行焙烧，得到纳米晶催化剂；

所述纳米晶为TiO₂{001}纳米晶或H-TiO₂{001}纳米晶；所述纳米晶催化剂对应为Au/TiO₂{001}或Au/H-TiO₂{001}；所述纳米晶催化剂中Au的尺寸为1.4～3.8nm。

5.一种纳米晶催化剂的制备方法，包括以下步骤：

将水与含有Au和TiO₂的前驱体溶液混合，采用氢氧化钠调节pH至7～10，再加入纳米晶反应后得到反应产物；

将得到的反应产物过滤后干燥，再在H₂/Ar的气氛下进行焙烧，得到纳米晶催化剂；

所述纳米晶为TiO₂{001}纳米晶或H-TiO₂{001}纳米晶；所述纳米晶催化剂对应为Au/TiO₂{001}或Au/H-TiO₂{001}；所述纳米晶催化剂中Au的尺寸为0.62～1.28nm。

6.根据权利要求4或5所述的制备方法，其特征在于，所述H₂/Ar的气氛中，所述H₂的体积比例不超过10％。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述焙烧的温度为100～500℃，时间不超过10h。

8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述焙烧的温度为100～500℃，时间不超过10h。

9.一种环氧丙烷的制备方法，包括：

将反应气体在纳米晶催化剂的作用下反应，得到环氧丙烷；

所述反应气体为丙烯、氧气、氢气和惰性气体的混合气，所述纳米晶催化剂为权利要求1～3任一项所述的纳米晶催化剂或权利要求4～8任一项所述的制备方法所制备的纳米晶催化剂。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述反应气体中丙烯的体积含量为10％，所述氧气的体积含量为10％，所述氢气的体积含量为10％，余量为惰性气体；所述反应气体的通入流速为1800～2200ml/h，所述反应的温度为30～80℃，时间为100～150min。