CN101511469B - 纳米粉体催化剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种含有二氧化钛的复合纳米粉体催化剂，该催化剂为含有铂族金属或/和非贵金属化合物的混合液浸渍粉状的钛基金属陶瓷化合物、干燥后经氧化热分解得到的产物。该催化剂还可以作为载体进一步担载铂族金属和/或非贵金属得到另一种复合纳米粉体催化剂。一种制备含有二氧化钛的复合纳米粉体催化剂的制备方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种含有二氧化钛的复合纳米粉体催化剂及其制备方法，以及一种以此含有二氧化钛的复合纳米粉体催化剂为载体进一步担载铂族金属或/和非贵金属所形成的复合纳米粉体催化剂及其制备方法。
背景技术
氢能作为一种高效、清洁的能源，受到全世界的广泛关注，已成为新能源的重要发展方向之一。氢的来源最佳途径是首先利用廉价的可再生能源发电，再用质子交换膜型水电解(PEMWE)制氢；而氢利用的最有效装置是燃料电池，尤其是质子交换膜型燃料电池(PEMFC)，而PEMWE和PEMFC的关键材料之一是电催化剂。质子交换膜(PEM)作为电解质形成酸性环境，在此环境中工作的PEMWE和PEMFC涉及的电极反应过程是氢电极反应和氧电极反应，理论分解电压和电池电压是1.23V。在此种条件下电催化剂除了满足高导电性和高催化活性的要求外，还必须具有很高的耐蚀性和在实现电催化反应的电势范围内具有优良的电化学稳定性，目前能满足上述要求的电催化剂仍是以铂系贵金属及其合金和氧化物为主。基于这种现有技术状况，如何用简单易行的方法制备高效、高稳定性和低成本的电催化剂，是全世界材料学家和化学家面临的严峻挑战。
在目前的水电解领域，主要发展方向是PEMWE技术。这一技术的采用已使传统电解法的效率由70％提高到85％以上，大大降低了能耗。目前限制PEMWE技术工业化应用的主要问题是高昂的材料成本，其中质子交换膜由于已实现批量生产，成本有望达到可以接受的程度，因此降低成本的关键集中在析氢阴极和析氧阳极电催化剂的选择和制备工艺上。PEMWE的析氢催化剂以Pt为主，用贵金属氧化物(如RuO2，IrO2等)处理阴极， 可以消除因欠电位沉积造成的Pt中毒失活，其中RuxTi1-xO2复合氧化物就表现出了对氯离子和铁离子很好的忍耐能力。PEMWE的析氧催化剂目前已知最好的是IrO2，Marshall等(Marshall A， 
B，Hagen G，et al.Electrochimica Acta，2006，51(15)：3161-3167)将IrO2作为析氧催化剂应用于PEMWE，相关测试结果表明在电解温度90℃和工作电流密度1A/cm2下，槽压为1.61V，是目前性能十分优越的析氧用电催化剂，但使用纯IrO2的成本太高，而且其电催化性能还可以进一步提高。
PEMFC的氧阴极还原电催化剂对电池的性能和成本最为关键，其造成的阴极极化损失的电压约0.4V，而且使用了最多的贵金属催化剂，贵金属的利用率不高，目前碳为载体的铂及其合金是仅有的在低温酸性电解质中对氧的阴极还原反应具有一定活性的电催化剂。美国E-Tek公司生产的Pt/C由于其优越的氧阴极还原电催化性能，已经被全世界很多的研究机构和公司所采用。但是，很多研究工作均表明Pt在长期使用过程中会发生迁移、聚结和溶蚀现象，这同Pt与碳载体的相互作用较弱有关，同时还发现碳载体的腐蚀现象。为解决这些问题，Halalay和Merzougui等人在US20060246344 A1和WO2006119407中分别以氮化钛、碳化钛或二氧化钛为载体表面担载铂及其合金制备催化剂，但同时带来的问题是以此合成的催化剂导电性不好，因此上述二专利中为了提高导电性在制备膜电极过程中还需要向催化剂中混合碳粉或具有好的导电能力的氮化钛和碳化钛，这些表明载体的导电性能不好，氮化钛和碳化钛粉体实现纳米化后导电性会大幅度下降，而且其抗氧化能力也大幅度降低，也不利于催化剂的长期稳定性能；此外膜电极中混合无催化活性的导电粉体也势必会降低有效催化活性面积。
由于要使用铂族贵金属，在催化剂的设计上要在保证催化性能的前提下尽量降低贵金属的用量，同时还要考虑纳米粉体的导电性、高比表面积、稳定性和易制备。制备方法对催化剂的催化性能、贵金属载量和贵金属利 用率有非常大的影响。目前纳米粉体催化剂的主要制备方法，如物理气相沉积法、化学气相沉积法、均匀沉淀法、直接沉淀法、溶胶-凝胶法、有机配合物前驱体法、水热合成法、微乳液法、固相法、包敷法、辐射化学合成法、电化学沉积法、亚当斯熔铸法、浸渍-液相还原法、气相还原法、高温合金化法、微波热合成法和金属有机化合物热分解法等，已经在国际上得到相当广泛的应用，制备了种类繁多的纳米粉体催化剂。尽管已经取得了很大的进展，但采用现有的制备方法仍很难满足对纳米粉体催化剂的综合性能要求。
因此，引入非贵金属形成多元复合氧化物，充分发挥不同氧化物的电化学特性，降低贵金属用量；发展同时具有优良的导电性和耐腐蚀抗氧化性的新型催化剂或催化剂载体取代传统的碳材料；在实现纳米粉体催化剂的低贵金属用量，同时具有优良的电催化性能和长期稳定性能的前提下，开发具有低制造成本的纳米粉体催化剂的制备方法，已成为本领域目前急需解决的关键问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种含有二氧化钛的复合纳米粉体催化剂，该催化剂为一种铂族金属或/和非贵金属与钛达到一定摩尔比的纳米粉体，不仅其本身是一种催化剂，而且以其为载体进一步担载铂族金属或/和非贵金属，可以得到另一种复合纳米粉体催化剂。这两种复合纳米粉体催化剂具有贵金属用量低，电催化活性高，导电性能好，稳定性能优，使用寿命长等优点。
本发明的目的还在于提供上述含有二氧化钛的复合纳米粉体催化剂的制备方法，以达到制造简易，生产成本低的目的。
为实现上述目的，本发明首先提供一种含有二氧化钛的复合纳米粉体催化剂，为含有铂族金属或/和非贵金属的化合物的混合液浸渍粉状的钛基 金属陶瓷化合物、并干燥后经氧化热分解得到的产物。该催化剂中，铂族金属或/和非贵金属与钛的摩尔比可以为1∶1-1∶25，优选为1∶1-1∶10。该复合纳米粉体催化剂可以作为载体进一步担载铂族金属或/和非贵金属材料。该复合纳米粉体催化剂具有较低的贵金属用量，而且形成的复合金属氧化物具有良好的导电性，耐腐蚀性和电催化活性，相比碳材料，其在酸性溶液中具有优良的抗电化学氧化性能。复合纳米粉体催化剂中非贵金属氧化物占有重要分量，这对于控制成本具有重要意义。
本发明还提供了一种复合纳米粉体催化剂，其为以上述含有二氧化钛的复合纳米粉体催化剂为载体，进一步担载一种或多种铂族金属或/和非贵金属后的产物。该催化剂中铂族金属或/和非贵金属的担载量为催化剂总质量的0.5％-60％。在该复合纳米粉体催化剂中，Pt的小颗粒均匀附着在载体表面，提高了反应的活性表面积，提高了贵金属的利用率；在低电流密度下，其与Pt/C的析氢电催化性能基本相同，在高电流密度下其性能优于Pt/C，而且作为质子交换膜燃料电池中阴极氧侧的催化剂具有优良的电催化性能。
本发明还提供了上述含有二氧化钛的复合纳米粉体催化剂的制备方法，其主要步骤包括：以含有铂族金属或/和非贵金属的化合物的混合液为前驱体反应溶液，将所述粉状的钛基金属陶瓷化合物置于前驱体反应溶液中进行浸渍，得到的混合物经干燥处理后实施氧化热分解处理，分解产物冷却后研磨，制成催化剂粉体。根据实际需要，将粉状的钛基金属陶瓷化合物置于前驱体反应溶液中进行浸渍，得到的混合物经干燥处理后实施氧化热分解处理，以及对分解产物冷却后研磨的操作可以重复进行，直至得到的粉体催化剂中铂族金属或/和非贵金属与钛的摩尔比满足要求，即再循环：浸渍-搅拌-干燥-氧化热分解-冷却-研磨的过程，直至得到一种其中的铂族金属或/和非贵金属化合物的热分解产物与钛达到一定摩尔比的复合纳米粉体催化剂。根据需要，可以进一步对该复合纳米粉体催化剂进行退火处 理。
本发明还提供了以上述含有二氧化钛的复合纳米粉体催化剂为载体，担载一种或多种铂族金属或/和非贵金属所形成的复合纳米粉体催化剂的制备方法，即，制备含有二氧化钛的复合纳米催化剂，并以其为载体，利用化学或物理沉积的方法在其表面担载一种或多种铂族金属或/和非贵金属。这一制备方法的主要步骤包括：按照前述方法制备所述含有二氧化钛的复合纳米粉体催化剂，将铂族金属或/和非贵金属的一种或几种通过化学或物理沉积的方法担载在该含有二氧化钛的复合纳米粉体催化剂的表面，得到一种复合纳米粉体催化剂。
在制备含有二氧化钛的复合纳米粉体催化剂以及以此为载体制备复合纳米粉体催化剂时，所采用的前驱体反应溶液是由铂族金属或/和非贵金属的化合物、盐酸、有机醇或水所组成。其中，所采用的铂族金属或/和非贵金属的化合物可以为本领域公知的铂族金属或/和非贵金属的化合物，例如卤化物或含氧酸盐等；所采用的有机醇可以是低级醇，例如C2-C4的醇等；所采用的粉状的钛基金属陶瓷化合物为粉状的钛的硼化物、碳化物、氮化物、碳氮物、氧氮物、氧硼物和氧碳物中的一种或几种，并且该粉状的钛基金属陶瓷化合物的比表面积为0.2m2/g-220m2/g，颗粒度为1nm-10μm，优选为5nm-100nm；所采用的铂族金属为Ru、Rh、Pd、Os、Ir或Pt等，非贵金属为Sn、Co、Sb、Mn、Ni、Fe、Cu、W、V、Mo、Cr、Pb或Cd等；所采用的干燥处理的温度为约20℃-150℃，氧化热分解处理的温度为约200-800℃，该氧化热处理过程可以在空气中进行，也可以控制在一定的氧化气氛中进行；为得到更为稳定的复合纳米粉体催化剂，可以对氧化热分解处理后的产物进行退火处理，温度控制在约200-1000℃。
在以含有二氧化钛的复合纳米粉体催化剂为载体进一步制备复合纳米粉体催化剂时，将铂族金属或/和非贵金属的一种或几种活性组分担载在含有二氧化钛的复合纳米粉体催化剂的表面所采用的化学或物理沉积的方法 可以是物理气相沉积法、化学气相沉积法、均匀沉淀法、直接沉淀法、溶胶-凝胶法、有机配合物前驱体法、水热合成法、微乳液法、固相法、包敷法、辐射化学合成法、电化学沉积法、亚当斯熔铸法、浸渍-液相还原法、气相还原法、高温合金化法、微波热合成法或金属有机化合物热分解法等任何公知和可行的方法。
本发明所提供的两种复合纳米粉体催化剂贵金属用量低，电催化活性高，导电性能好，耐腐蚀抗氧化，稳定性能优，使用寿命长，而且其制备方法简易，生产成本低。利用本发明的制备方法得到的复合纳米粉体催化剂可以广泛应用于电化学工程、水电解、燃料电池、光催化、污水处理和电冶金等很多工业领域中。
附图说明
图1为未经过和经过退火处理的含铱-二氧化钛的复合纳米粉体催化剂的X射线衍射谱图。
图2为未经过和经过退火处理的含铱-二氧化钛的复合纳米粉体催化剂的透射电镜照片。
图3为未经过和经过退火处理的含铱-二氧化钛的复合纳米粉体催化剂制备成膜电极在PEM水电解中的伏安曲线。
图4为二氧化钌-二氧化钛的复合纳米粉体及其上担载铂的纳米粉体催化剂的X射线衍射谱图。
图5a和图5b分别为二氧化钌-二氧化钛的复合纳米粉体及其上担载铂的纳米粉体催化剂的透射电镜照片。
图6为二氧化钌-二氧化钛的复合纳米粉体及其上担载铂的纳米粉体催化剂与碳载铂的析氢极化曲线。
图7为在二氧化钌-二氧化钛的复合纳米粉体上担载铂的纳米粉体催化剂与碳载铂的质子交换膜燃料电池工作曲线。
图8为在二氧化锡-二氧化钛复合纳米粉体上担载铂的纳米粉体催化剂的透射电镜照片。
图9为在二氧化锡-二氧化钛复合纳米粉体上担载铂的纳米粉体催化剂在质子交换膜燃料电池中的极化曲线。
具体实施方式
实施例1：
根据本发明的复合纳米粉体催化剂的制备方法，首先将氯铱酸、正丁醇、浓盐酸按一定的体积比混合均匀配制成前驱体反应溶液，取一定量的该前驱体反应溶液浸渍TiN粉体(平均粒度14nm，比表面积80m2/g，纯度大于97％)，搅拌均匀，于120℃烘箱中烘干45min，在350℃和空气气氛中氧化热分解处理15min，取出经空冷后研磨，再重复上述步骤，至Ir∶Ti摩尔比为1∶6.5，最后一次在350℃和空气气氛中氧化热分解处理1h，制得含有二氧化钛的纳米粉体催化剂样品A。将纳米粉体催化剂样品A在500℃和空气气氛中退火处理1h，制得纳米粉体催化剂样品B。
实施例2：
根据本发明的复合纳米粉体催化剂的制备方法，首先将三氯化钌、异丙醇、浓盐酸按一定的体积比混合均匀配制成前驱体反应溶液，取一定量的该前驱体反应溶液浸渍TiB2粉体(平均粒度8nm，比表面积180m2/g，纯度大于97％)，搅拌均匀，于70℃烘箱中烘干120min，在550℃和空气气氛中氧化热分解处理15min，取出空冷至室温后研磨，再重复上述步骤，至Ru∶Ti摩尔比为2∶8，最后一次在550℃和空气气氛中氧化热分解处理1h，制得纳米粉体催化剂样品C。
实施例3：
根据本发明的复合纳米粉体催化剂的制备方法，制备时首先将三氯化 钌、异丙醇、浓盐酸按一定的体积比混合均匀配制成前驱体反应溶液，取一定量的前驱体反应溶液浸渍TiB2粉体(平均粒度8nm，比表面积180m2/g，纯度大于97％)，搅拌均匀，于70℃烘箱中烘干120min，在550℃和空气气氛中氧化热分解处理15min，空冷，研磨，再重复上述步骤，至Ru∶Ti摩尔比为2∶8，最后一次在550℃和空气气氛中氧化热分解处理1h，制得复合纳米粉体催化剂，而后在此粉体催化剂上采用微波加热合成法担载铂，制得Pt的质量分数为20％的复合纳米粉体催化剂样品D。
实施例4：
根据本发明的复合纳米粉体催化剂的制备方法，首先将氯化亚锡、正丁醇、浓盐酸按一定的体积比混合均匀配制成前驱体反应溶液，取一定量的前驱体反应溶液浸渍TiN粉体(平均粒度14nm，比表面积80m2/g，纯度大于97％)，搅拌均匀，于120℃烘箱中烘干45min，在450℃和空气气氛中氧化热分解处理15min，取出空冷，研磨，再重复上述步骤，至Sn∶Ti摩尔比为1∶8，最后一次在450℃和空气气氛中氧化热分解处理1h，制得复合纳米粉体催化剂；而后在此粉体催化剂上采用浸渍-液相还原法担载铂，制得Pt的质量分数为40％的复合纳米粉体催化剂样品E。
实施例5：
根据本发明的复合纳米粉体催化剂的制备方法，首先将氯化亚锡、氯铱酸、水、浓盐酸按一定的体积比混合均匀配制成前驱体反应溶液，取一定量的前驱体反应溶液浸渍TiC粉体(平均粒度40nm，比表面积120m2/g，纯度大于97％)，搅拌均匀，于90℃烘箱中烘干75min，在250℃和氧化气氛中氧化热分解处理1 5min，真空冷却，研磨，再重复上述步骤，至Sn∶Ir∶Ti摩尔比为2∶1∶6，最后一次在250℃和氧化气氛中氧化热分解处理1h，再在300℃和氧化性气氛中退火处理1h，制得SnO2-IrOx-TiO2复合纳米粉体；而后在此粉体上采用均匀沉淀法担载铂和钌，制得Pt和Ru的质量分数分别 为20％和1 0％的PtRu/SnO2-IrOx-TiO2复合纳米粉体催化剂。
实施例6：
根据本发明的复合纳米粉体催化剂的制备方法，制备时首先将氯铱酸、氯铂酸、水、浓盐酸按一定的体积比混合均匀配制成前驱体反应溶液，取一定量的前驱体反应溶液浸渍TiN粉体(平均粒度2μm，比表面积0.75m2/g，纯度大于97％)，搅拌均匀，于90℃烘箱中烘干75min，在450℃和氧化性气氛中氧化热分解处理15min，真空冷却，研磨，再重复上述步骤，至Ir∶Pt∶Ti摩尔比为1∶1∶5.5，最后一次在450℃和氧化性气氛中氧化热分解处理1h，而后在300℃和氧化性气氛中退火处理1h，制得Pt-IrOx-TiO2复合纳米粉体催化剂。
以制得的含有二氧化钛的复合纳米粉体催化剂或以其为载体的复合纳米粉体催化剂A-E为例对使用效果进行评价。
制得的纳米粉体催化剂样品A和B的X射线衍射谱图(XRD)如图1中的a和b所示。从图1中可以观察到金红石相的峰和金属铱的峰，并未观察到TiO2和IrOx的峰。由于Ir4+和Ti4+的离子半径相近，且IrOx和TiO2同属金红石晶型，理论上讲，二者之间可进行有效的置换，因此，可以确定该样品A和B中IrOx-TiO2是以金红石相固溶体的形式存在。同时根据XRD计算得到没有经过退火处理的纳米粉体的金红石相IrOx-TiO2的粒径为12nm，金属Ir的粒径为7nm。样品B是经过500℃退火处理的纳米粉体催化剂，从图1中可以观察到峰的相对强度发生变化，且存在谱峰分离现象，说明500℃退火处理，使固溶体发生了一定程度的分离。
制得的纳米粉体催化剂样品A和B的透射电镜照片如图2所示。从图2中的图片a上可以看到长条状的大颗粒上均匀分布着粒径为7nm左右的小颗粒，所得的小颗粒为金属铱，而大颗粒对应于金红石相IrOx-TiO2的固溶体。纳米粉体A经过500℃退火处理后，从图2中的图片b中可以看到， 粉体存在一定的团聚现象，表面富集的铱金属颗粒明显减少，对应于金属铱的XRD衍射峰强度减弱，但研究结论证明退火处理使得结晶度提高，可进一步提高粉体的稳定性能。
图3中的图片a和b分别是对纳米粉体催化剂样品A和B的析氧电催化活性在PEM水电解槽中的测试结果，从图3中的图片a和b可以看出，随电解温度的升高，电池的性能提高，这是因为温度升高有利于提高电化学反应的速度和质子在电解质膜中的传递速度。本发明前有文献报道，在90℃，电流密度为1A/cm2下槽压达到1.61V，表明纯IrO2(用量为2.4mg/cm2)电催化剂具有非常好的催化性能。从图3中的图片a和b中可以看到，在纳米粉体催化剂样品A和B的贵金属Ir的用量为1.2mg/cm2，贵金属用量降低了一倍，在80℃，电流密度为1A/cm2下，槽压均为1.6V，表现出了更好的电催化性能，而且IrOx-TiO2是非常稳定的二元复合氧化物。
制得的纳米粉体催化剂样品C和D的X射线衍射谱图(XRD)如图4中的a和b所示。由于Ru、Ti的离子半径相近，氧化物的晶相结构类似，很容易形成固溶体。通过对谱图的解析并未发现RuO2的特征峰，仅存在的TiO2金红石相强峰，但各峰均存在不同程度的偏移，说明二者形成了TiO2基的金红石相固溶体，纳米粉体催化剂样品C为RuO2-TiO2，并以固溶体形式存在。复合纳米粉体催化剂样品D为RuO2-TiO2表面均匀担载了Pt纳米颗粒，氧化物载体对应的金红石相峰进一步发生了较大的偏移，同时Pt的特征峰也出现了偏移，这说明Pt与载体之间存在强相互作用。
制得的纳米粉体催化剂样品C和D的透射电镜照片如图5a和图5b所示。从图5a可见，RuO2-TiO2氧化物颗粒呈棒状，长度在40-80nm之间。担载Pt后，如图5b所示，载体仍为棒状，其表面可以清晰的观察到均匀附着Pt的小颗粒，粒径在2-3nm。这种结构大大提高了反应的活性表面积，提高了贵金属的利用率。
图6为RuO2-TiO2纳米粉体催化剂样品C和以其为载体的Pt/RuO2-TiO2 样品D作为析氢催化剂，与E-Tek公司商品化的Pt/C进行的对比(两者的铂用量均为0.2mg/cm2)，结果表明在低电流密度下二者的析氢电催化性能基本相同，但在高电流密度下Pt/RuO2-TiO2的性能要大大优于Pt/C，其电阻极化要比Pt/C小得多，因此RuO2-TiO2比碳载体具有更好的导电性能。以RuO2-TiO2纳米粉体为载体的Pt/RuO2-TiO2，作为质子交换膜燃料电池中阴极氧侧的催化剂表现出了非常好的电催化性能，在60℃、常压和不增湿的条件下，Pt/RuO2-TiO2的催化性能与E-Tek公司商品化的Pt/C相接近(如图7所示)。为了考察Pt/RuO2-TiO2催化剂在PEMFC中的稳定性能，进行了10分钟的反极实验，Pt/RuO2-TiO2的催化性能没有变化，而E-Tek公司Pt/C的性能衰减了70％，而且碳载体已腐蚀。
制得的Pt/SnO2-TiO2复合纳米粉体催化剂E的透射照片如图8所示。从图8可以看到在大颗粒表面附着有粒径小于5nm的小颗粒，所析出的小颗粒为金属铂，而大颗粒对应于金红石相SnO2-TiO2的固溶体。图9是在SnO2-TiO2复合纳米粉体上担载铂的纳米粉体催化剂制备成膜电极在PEMFC中的极化曲线，测试条件是在常温、常压和不增湿的条件下，阴、阳极的铂用量均为0.4mg/cm2。从图9中可以看出，在0.1A/cm2电流密度下的电压为0.68V，表现出了非常好的电催化性能，说明Pt与非贵金属的氧化物复合制备纳米粉体催化剂也是可行的。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。
Claims (7)
1.一种含有二氧化钛的复合纳米粉体催化剂，该催化剂为含有铂族金属或/和非贵金属的化合物的前驱体反应溶液浸渍粉状的钛基金属陶瓷化合物、搅拌均匀并干燥后经200℃-800℃氧化热分解得到的产物；
其中，所述的铂族金属为Ru、Rh、Pd、Os、Ir或Pt；非贵金属为Sn、Co、Sb、Mn、Ni、Fe、Cu、W、V、Mo、Cr、Pb或Cd；
所述粉状的钛基金属陶瓷化合物选自钛的硼化物、碳化物和氮化物中的一种或几种；
所采用的前驱体反应溶液是由铂族金属或/和非贵金属的化合物、浓盐酸、有机醇或水所组成，所述有机醇为正丁醇或异丙醇。
2.一种复合纳米粉体催化剂，是以权利要求1所述含有二氧化钛的复合纳米粉体催化剂为载体利用化学或物理沉积的方法在其表面担载一种或多种铂族金属后的产物；其中，所述的铂族金属为Ru、Rh、Pd、Os、Ir或Pt。
3.制备权利要求1所述含有二氧化钛的复合纳米粉体催化剂的方法，包括：以含有铂族金属或/和非贵金属的化合物的前驱体反应溶液，将所述粉状的钛基金属陶瓷化合物置于前驱体反应溶液中进行浸渍，搅拌均匀，得到的混合物经干燥处理后实施氧化热分解处理，分解产物冷却后研磨，制成催化剂粉体；所述前驱体反应溶液是由铂族金属或/和非贵金属的化合物、浓盐酸、有机醇或水所组成，所述有机醇为正丁醇或异丙醇；
所述氧化热分解处理的温度为200℃-800℃。
4.如权利要求3所述的制备方法，其中，浸渍后的混合物进行干燥处理的温度为20-150℃。
5.如权利要求3所述的制备方法，其中，所述将粉状的钛基金属陶瓷化合物置于前驱体反应溶液中进行浸渍，搅拌均匀，得到的混合物经干燥处理后实施氧化热分解处理，以及对分解产物冷却后研磨的操作可以重复进行，直至得到的粉体催化剂中铂族金属或/和非贵金属与钛的摩尔比满足要求。
6.如权利要求3或5所述的制备方法，其还包括：将所得到的催化剂粉体进行退火处理，退火处理温度为200℃-1000℃。
7.制备权利要求2所述的复合纳米粉体催化剂的方法，包括：按照权利要求3-6任一项所述的制备方法制备含有二氧化钛的复合纳米粉体催化剂，并以其为载体，利用化学或物理沉积的方法在其表面担载一种或多种铂族金属。
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