【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于催化剂制备领域，具体涉及一种调控2d纳米片状pd/tio2催化剂表面缺陷的方法及该方法制备的pd/tio2催化剂在丁腈橡胶催化加氢制备氢化丁腈橡胶中的应用。
技术介绍
1、氢化丁腈橡胶（hnbr）是由丁腈橡胶（nbr）经过催化加氢制得的新型弹性体。hnbr不仅保持了nbr的耐油和耐磨性能，还同时兼具优良的耐候、耐氧、耐化学腐蚀性以及高拉伸强度的性能。得益于良好的综合性能，氢化丁腈橡胶除了被用于汽车工业、石油化工、航空航天等领域外，其产能的10%左右已被用于锂电领域，并且逐步推广。
2、目前全球氢化丁腈橡胶的生产厂家主要有日本的瑞翁（zeon）、德国的朗盛(lanxess）以及国内的赞南科技与道恩股份，其中瑞翁和朗盛两家企业产能合计超过全球总产能的90%。由于生产工艺及催化剂的问题，目前赞南科技与道恩各自仅具备1000吨/年氢化丁腈橡胶生产能力，这远远不能满足国内市场的需求。目前nbr主要是在溶液中通过催化加氢化转化为高附加值的hnbr。各种均相和多相贵金属催化剂被相继开发用于nbr加氢。其中贵金属负载型催化剂因具有易于回收和可循环使用的特性，受到了许多研究者的关注。然而目前报道的多相nbr加氢催化剂仍然存在活性组分利用率低、催化剂的稳定性差问题等问题。如专利cn114505072b和cn114505072b公开了一种具有大孔sio2负载型pd催化剂用于nbr加氢，大孔结构的催化剂虽在很大程度上消除了孔道扩散的影响，但较大的孔径会导致其比表面积较低，进而减少了活性中心的数目，且该催化剂的循环性能较差。现有
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种表面缺陷可调控的2d纳米片状pd/tio2催化剂。该方法成本低廉、制备过程简单，且所得催化剂在nbr加氢反应中具有优异的催化加氢活性和选择性。
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种调控2d纳米片状pd/tio2催化剂表面缺陷的方法，其是以二氧化钛纳米片为载体，采用h2条件下高温煅烧的方式在载体表面构建ti3+缺陷位点，随后利用引入的ti3+缺陷位点作为活性组分的锚定位点，通过传统浸渍法负载活性金属pd，得到pd/tio2催化剂。
4、所述pd/tio2催化剂的制备具体包括如下步骤：
5、1）将钛酸四丁酯和无水乙醇混合，在搅拌过程中逐滴加入氢氟酸进行反应，再先后用氢氧化钠溶液和去离子水洗涤至中性，80 ℃干燥后进行焙烧，得到二氧化钛纳米片；
6、2）将所得二氧化钛纳米片置于管式炉中，通入h2后以2-5 ℃/min的速率升温至450-600 ℃，保持4-10 h，得到表面具有ti3+缺陷位点的二氧化钛纳米片；
7、3）将金属钯的前驱体溶液逐滴滴加至表面具有ti3+缺陷位点的二氧化钛纳米片中至其完全浸湿，室温静置12 h后，在还原气氛下高温还原，得到所述pd/tio2催化剂。
8、进一步地，步骤1）中所用钛酸四丁酯和无水乙醇的质量体积比为1:2-6 g/ml。
9、进一步地，步骤1）中所用钛酸四丁酯与氢氟酸的质量比为1:0.3-1。
10、进一步地，步骤1）中所述反应的温度为160-250 ℃，时间为8-16 h。
11、进一步地，步骤1）中所述焙烧的温度为350-500 ℃，时间为2-6 h。
12、进一步地，步骤3）中所述金属钯的前驱体为醋酸钯、氯化钯、硝酸钯、乙酰丙酮钯中的一种或几种。
13、进一步地，步骤3）中所述金属钯的前驱体溶液采用二氯甲烷、盐酸、醋酸、去离子水、乙二醇中的一种或几种为溶剂。
14、进一步地，步骤3）中所述高温还原的温度为140-350 ℃，时间为2-6 h。
15、进一步地，所得催化剂中pd的负载量为0.1-1 wt%。
16、所得pd/tio2催化剂可应用于丁腈橡胶（nbr）催化加氢制备氢化丁腈橡胶（hnbr）中，其具体是将丁腈橡胶溶解在有机溶剂中，配制成1-10 wt%的胶液，然后置于250 ml高压反应釜中，加入pd/tio2催化剂，在30-90 ℃、氢气压力为0.5-4 mpa的条件下反应0.5-6 h，反应结束后对得到的反应液进行离心分离，所得上层液体经去离子水絮凝，得到氢化丁腈橡胶。
17、进一步地，所述有机溶剂为丙酮、环己烷、氯苯、环己酮、丁酮、十氢萘、四氢呋喃中的一种或几种。
18、进一步地，所用pd/tio2催化剂与丁腈橡胶的质量比为0.1-1:1。
19、本专利技术的有益效果在于：
20、本专利技术提供的负载型催化剂具有以下特点：a）制备载体所使用的原料便宜易得，且操作过程简单；b）纳米片状结构，有利于消除大分子孔道扩散限制；c）热处理过程中通过改变所用气体可调控二氧化钛纳米片表面缺陷类型，进而实现活性组分几何和电子结构的调控；d）二氧化钛纳米片载体在还原处理后负载pd，其活性组分分散性佳、颗粒尺寸小，不易流失，稳定性强；e）将其用于nbr加氢反应，可以实现97%以上的加氢度，选择性为100%，且其氢化产物中残留的贵金属含量极低（3.6 ppm），加氢产物性能好。
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1.一种调控2D纳米片状Pd/TiO2催化剂表面缺陷的方法，其特征在于：以二氧化钛纳米片为载体，采用H2条件下高温煅烧的方式在载体表面构建Ti3+缺陷位点，随后利用引入的Ti3+缺陷位点作为活性组分的锚定位点，通过传统浸渍法负载活性金属Pd，得到Pd/TiO2催化剂。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述二氧化钛纳米片的制备方法是将钛酸四丁酯和无水乙醇混合，在搅拌过程中逐滴加入氢氟酸进行反应，再先后用氢氧化钠溶液和去离子水洗涤至中性，干燥后进行焙烧制得。
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所用钛酸四丁酯和无水乙醇的质量体积比为1:2-6 g/mL；所用钛酸四丁酯与氢氟酸的质量比为1:0.3-1。
4. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述反应的温度为160-250 ℃，时间为8-16 h；所述焙烧的温度为350-500 ℃，时间为2-6 h。
5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述引入Ti3+缺陷位点的方法是在通入H2的条件下，将二氧化钛纳米片置于管式炉中，以2-5 ℃/min的速率升温至450-
6. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所得催化剂中Pd的负载量为0.1-1 wt%。
7. 一种如权利要求1-6所述任一方法制备的Pd/TiO2催化剂在丁腈橡胶催化加氢制备氢化丁腈橡胶中的应用，其特征在于：将丁腈橡胶溶解在有机溶剂中，加入Pd/TiO2催化剂，在30-90 ℃、氢气压力为0.5-4 MPa的条件下反应0.5-6 h，反应结束后对得到的反应液进行离心分离，所得上层液体经去离子水絮凝，得到氢化丁腈橡胶。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于：所述有机溶剂为丙酮、环己烷、氯苯、环己酮、丁酮、十氢萘、四氢呋喃中的一种或几种。
9.根据权利要求7所述的应用，其特征在于：所用Pd/TiO2催化剂与丁腈橡胶的质量比为0.1-1:1。
...【技术特征摘要】
1.一种调控2d纳米片状pd/tio2催化剂表面缺陷的方法，其特征在于：以二氧化钛纳米片为载体，采用h2条件下高温煅烧的方式在载体表面构建ti3+缺陷位点，随后利用引入的ti3+缺陷位点作为活性组分的锚定位点，通过传统浸渍法负载活性金属pd，得到pd/tio2催化剂。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述二氧化钛纳米片的制备方法是将钛酸四丁酯和无水乙醇混合，在搅拌过程中逐滴加入氢氟酸进行反应，再先后用氢氧化钠溶液和去离子水洗涤至中性，干燥后进行焙烧制得。
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所用钛酸四丁酯和无水乙醇的质量体积比为1:2-6 g/ml；所用钛酸四丁酯与氢氟酸的质量比为1:0.3-1。
4. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述反应的温度为160-250 ℃，时间为8-16 h；所述焙烧的温度为350-500 ℃，时间为2-6 h。
5. 根据权利要求1所述的方法，其特...
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