本发明涉及催化剂技术领域，具体涉及一种通过低温还原制备的单原子钯催化剂，主要用于蒽醌加氢制备双氧水的工艺中。
背景技术：
双氧水是一种重要的无机化工产品，作为氧化剂、消毒剂、漂白剂和聚合物引发剂等，被广泛应用于纺织、造纸、军工、医药、食品加工和环境保护等领域。双氧水的分解产物是氧气和水，对环境无二次污染，属于绿色化学品。近年来，随着双氧水的应用领域不断拓宽以及从环境保护的角度出发，双氧水的需求量不断增加，目前我国双氧水年产量已超千万吨，生产能力居世界首位，且每年以10％的速度增加。
目前蒽醌法是世界上大规模制备双氧水的主要方法。工艺主要由蒽醌(如2-乙基蒽醌、2-戊基蒽醌)氢化、氢蒽醌氧化和过氧化氢萃取等构成。而蒽醌加氢是蒽醌法生产双氧水的重要步骤，且蒽醌加氢催化剂是关键技术之一。加氢催化剂主要分为钯催化剂和兰尼镍催化剂。钯催化剂因在蒽醌加氢过程中表现出好的活性和稳定性，已经成为蒽醌加氢使用最广泛的催化剂。然而，浸渍氢气还原法制备的工业用钯催化剂金属负载量高，活性组分粒径尺寸大，贵金属在载体表面分散性差，使用时间长容易团聚，造成了钯资源的严重浪费。
技术实现要素：
为了解决上述技术问题，本发明的目的之一是提供一种单原子钯催化剂，该催化剂中的钯金属负载量低，在载体表面原子级分散，长时间使用也不发生团聚现象，表现出高的蒽醌加氢活性和选择性。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种单原子钯催化剂，其活性组分钯呈高度分散且以单原子的方式均匀分布在氧化铝上；其中，钯的含量为0.1-0.5wt％，稀土金属硝酸盐的含量为0.1-0.5wt％，氧化铝的含量为99.0-99.8wt％。
优选的，所述稀土金属硝酸盐是硝酸镧、硝酸铈或硝酸钇中的一种或一种以上的组合。
优选的，所述氧化铝载体是γ型氧化铝载体，其形状可以是球形、圆柱形、条形或蜂窝状或其组合。
本发明的目的之二是提供上述单原子钯催化剂的制备方法，该制备方法简单、环保，通过超低温反应条件下将稀土金属硝酸盐修饰的钯盐溶液还原得到的单原子钯催化剂，其活性组分钯在氧化铝载体上高度分散且以单原子的方式均匀分布在氧化铝上。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种单原子钯催化剂的制备方法，包括以下步骤：(1)将干燥的氧化铝载体浸渍到稀土金属硝酸盐修饰的钯盐溶液中，得到前体溶液；(2)在-120至-30℃的温度下在前体溶液中加入还原剂溶液，充分反应后，过滤、干燥，得到单原子钯催化剂。
优选的，所述步骤(1)中的稀土金属硝酸盐修饰的钯盐溶液通过以下方法制备得到：按照钯的质量为干燥的氧化铝载体质量的0.1-0.5wt％，称取钯盐配制摩尔浓度为0.01-0.05mol/l的钯盐溶液，然后将质量为干燥的氧化铝载体质量的0.1-0.5wt％的稀土金属硝酸盐加入到钯盐溶液中修饰。
优选的，所述步骤(1)中的钯盐是氯化钯、硝酸钯、氯钯酸钠或氯钯酸钾中的一种或一种以上的组合；所述步骤(1)中的钯盐溶液的溶剂为纯水、乙醇、乙二醇或丙三醇中的一种或一种以上的组合。
优选的，所述步骤(1)中的干燥的氧化铝载体是通过将氧化铝载体在60-120℃的烘箱中干燥6-24h后得到的。
优选的，所述步骤(1)中的干燥的氧化铝载体在稀土金属硝酸盐修饰的钯盐溶液浸渍4-12小时。
优选的，所述步骤(2)中的还原剂是抗坏血酸、柠檬酸、水合肼、甲醛、硼氢化钠和硼氢化钾中的任何一种或一种以上的组合；所述步骤(2)中的还原剂与钯的摩尔比为5:1-100:1；所述步骤(2)中的还原剂溶液的浓度是0.1-0.5mol/l；所述步骤(2)中的还原剂溶液的溶剂是纯水、乙醇、乙二醇和丙三醇中的一种或一种以上的组合。
优选的，所述步骤(2)中在前体溶液中加入还原剂溶液前，将所述还原剂溶液和前体溶液在-120℃至-30℃的温度和10-600r/min的搅拌速率下在低温箱中放置0.5-2h。
优选的，所述步骤(2)中的还原剂溶液是以0.1-5ml/min的滴加速度在-120℃至-30℃的温度和10-600r/min的搅拌速率下滴加到前体溶液中。
优选的，所述步骤(2)中的还原剂溶液滴加结束后，需继续在-120℃至-30℃的温度和10-600r/min的搅拌速率下反应2-6h。
优选的，所述步骤(2)中的抽滤是在-120至-30℃的温度下进行的，抽滤所用的洗液为纯水、乙醇、乙二醇或丙三醇中的一种或一种以上的组合。
优选的，所述步骤(2)中的干燥是在60℃烘箱中进行。
本发明的目的之三是提供上述单原子钯催化剂的应用，该催化剂用在蒽醌加氢制备双氧水的工艺中，表现出高的蒽醌加氢活性和选择性。
本发明的有益效果：
1、本发明的单原子钯催化剂，钯的粒径尺寸为0.01-1nm，钯金属负载量低、催化效率高，长时间使用也不发生团聚现象。
2、本发明的单原子钯催化剂的制备方法简单、环保，γ型氧化铝载体具有高的比表面积和优良的孔径分布，可使金属钯分散性更好；-120至-30℃的超低反应温度可以有效抑制金属成核，从而提高单分散的金属原子浓度；稀土金属硝酸盐修饰的钯盐溶液，在还原剂还原钯盐的过程中，可以提高金属钯在载体表面的分散性；通过超低温反应条件和稀土金属硝酸盐修饰，以及各原料和反应条件的优化选择，使得最终制得的单原子钯催化剂的活性组分钯在氧化铝载体上高度分散且以单原子的方式均匀分布在氧化铝载体上。
3、本发明的单原子钯催化剂用在蒽醌加氢制备双氧水的工艺中，表现出高的蒽醌加氢活性和选择性。与工业用钯黑催化剂相比，蒽醌加氢性能提升了20-50％；加氢反应24h后，工业用钯黑催化剂的蒽醌加氢选择性为90％，而本发明制备的单原子钯催化剂选择性保持在96％以上。
具体实施方式：
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。
本发明提供一种单原子钯催化剂，钯的粒径为0.01-1nm，其活性组分钯呈高度分散且以单原子的方式均匀分布在氧化铝上；其中，钯的含量为0.1-0.5wt％，稀土金属硝酸盐含量为0.1-0.5wt％，氧化铝的含量为99.0-99.8wt％。
优选的，所述稀土金属硝酸盐是硝酸镧、硝酸铈或硝酸钇中的一种或一种以上的组合。
优选的，所述氧化铝载体是γ型氧化铝载体，其形状可以是球形、圆柱形、条形或蜂窝状或其组合。
本发明还提供上述单原子钯催化剂的制备方法，包括以下步骤：(1)将干燥的氧化铝载体浸渍到稀土金属硝酸盐修饰的钯盐溶液中，得到前体溶液；(2)在-120至-30℃的温度下在前体溶液中加入还原剂溶液，充分反应后，过滤、干燥，得到单原子钯催化剂。
优选的，所述步骤(1)中的稀土金属硝酸盐修饰的钯盐溶液的制备方法，包括如下步骤：按照钯的质量为干燥的氧化铝载体质量的0.1-0.5wt％，称取钯盐配制摩尔浓度为0.01-0.05mol/l的钯盐溶液，然后将质量为干燥的氧化铝载体质量的0.1-0.5wt％的稀土金属硝酸盐加入到钯盐溶液中修饰。
优选的，所述步骤(1)中的钯盐是氯化钯、硝酸钯、氯钯酸钠或氯钯酸钾中的一种或一种以上的组合；所述步骤(1)中的钯盐溶液的溶剂为纯水、乙醇、乙二醇或丙三醇中的一种或一种以上的组合。
优选的，所述步骤(1)中的干燥的氧化铝载体是通过将氧化铝载体在60-120℃烘箱中干燥6-24h后得到的；所述步骤(1)中的干燥的氧化铝载体在稀土金属硝酸盐修饰的钯盐溶液浸渍4-12小时。
优选的，所述步骤(2)中的还原剂是抗坏血酸、柠檬酸、水合肼、甲醛、硼氢化钠和硼氢化钾中的任何一种或一种以上的组合；所述步骤(2)中的还原剂与钯的摩尔比为5:1-100:1；所述步骤(2)中的还原剂溶液的浓度是0.1-0.5mol/l；所述步骤(2)中的还原剂溶液的溶剂是纯水、乙醇、乙二醇和丙三醇中的一种或一种以上的组合。
优选的，所述步骤(2)中的前体溶液中加入还原剂溶液前，将所述还原剂溶液和前体溶液在-120℃至-30℃的温度和10-600r/min的搅拌速率下在低温箱中放置0.5-2h；所述步骤(2)中的还原剂溶液是以0.1-5ml/min的滴加速度在-120℃至-30℃的温度和10-600r/min的搅拌速率下滴加到前体溶液中；所述步骤(2)中的还原剂溶液滴加结束后，需继续在-120℃至-30℃的温度和10-600r/min的搅拌速率下反应2-6h。
优选的，所述步骤(2)中的抽滤在-120至-30℃的温度下进行的，抽滤所用的洗液为纯水、乙醇、乙二醇或丙三醇中的一种或一种以上的组合。
优选的，所述步骤(2)中的干燥是在60℃的烘箱中进行。
通过上述制备方法制得的单原子钯催化剂，用在蒽醌加氢制备双氧水的工艺中，表现出高的蒽醌加氢活性和选择性。
下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
一种单原子钯催化剂，其活性组分钯呈高度分散且以单原子的方式均匀分布在氧化铝上；其中，钯的含量为0.1wt％，稀土金属硝酸盐含量为0.1wt％，氧化铝的含量为99.8wt％。
上述单原子钯催化剂是通过以下方法制备：
(1)称取10g干燥的γ型氧化铝载体，其中,干燥的γ型氧化铝载体是通过将球形的γ型氧化铝载体在60℃烘箱中干燥24h后得到的；
(2)按照钯的质量为干燥的氧化铝载体质量的0.1wt％，称取氯化钯配制10ml氯化钯溶液，然后将质量为干燥的氧化铝载体质量的0.1wt％的硝酸镧加入到氯化钯溶液中修饰；其中,氯化钯溶液的溶剂按照乙二醇和丙三醇体积比5:5配制；
(3)将干燥的γ型氧化铝载体在硝酸镧修饰的氯化钯溶液中浸渍4小时，得到前体溶液；
(4)按照抗坏血酸与钯的摩尔比为5:1，称取抗坏血酸配制10ml抗坏血酸溶液；其中，抗坏血酸溶液的溶剂是按照乙二醇和丙三醇体积比5:5配制。
(5)将前体溶液和抗坏血酸溶液在-120℃的温度和10r/min的搅拌速率下在低温箱中放置0.5h；然后通过蠕动泵将抗坏血酸溶液以0.1ml/min的滴加速度在-120℃的温度和10r/min的搅拌速率下滴加到前体溶液中；待抗坏血酸溶液滴定结束后，继续在-120℃的温度和10r/min的搅拌速率下反应6h。
(6)在-120℃下用乙二醇和丙三醇体积比5:5配制的洗液进行真空抽滤；然后在60℃烘箱中干燥，即制得单原子钯催化剂。
将上述方法制备得到的单原子钯催化剂，用于蒽醌加氢中，催化剂的氢化效率为8.2g/l，24h后催化剂的蒽醌加氢选择性为98.8％。
实施例2
一种单原子钯催化剂，其活性组分钯呈高度分散且以单原子的方式均匀分布在氧化铝上；其中，钯的含量为0.5wt％，稀土金属硝酸盐含量为0.5wt％，氧化铝的含量为99.0wt％。
上述单原子钯催化剂是通过以下方法制备：
(1)称取10g干燥的γ型氧化铝载体，其中,干燥的γ型氧化铝载体是通过将圆柱形的γ型氧化铝载体在120℃烘箱中干燥6h后得到的；
(2)按照钯的质量为干燥的氧化铝载体质量的0.5wt％，称取硝酸钯配制10ml硝酸钯溶液，然后将质量为干燥的氧化铝载体质量的0.5wt％的硝酸铈加入到硝酸钯溶液中修饰；其中,硝酸钯溶液的溶剂按照水和乙醇体积比1:9配制；
(3)将干燥的γ型氧化铝载体在硝酸铈修饰的硝酸钯溶液中浸渍12小时，得到前体溶液；
(4)按照柠檬酸与钯的摩尔比为100:1，称取柠檬酸配制10ml柠檬酸溶液；其中，柠檬酸溶液的溶剂按照水和乙醇体积比1:9配制。
(5)将前体溶液和柠檬酸溶液在-30℃的温度和600r/min的搅拌速率下在低温箱中放置2h；然后通过蠕动泵将柠檬酸溶液以5ml/min的滴加速度在-30℃的温度和600r/min的搅拌速率下滴加到前体溶液中；待柠檬酸溶液滴定结束后，继续在-30℃的温度和600r/min的搅拌速率下反应2h。
(6)在-30℃下用洗液进行真空抽滤；然后在60℃烘箱中干燥，即制得单原子钯催化剂。洗液按照按照水和乙醇体积比1:9配制。
将上述方法制备得到的单原子钯催化剂，用于蒽醌加氢中，催化剂的氢化效率为10.9g/l，24h后催化剂的蒽醌加氢选择性为96.5％
实施例3：
一种单原子钯催化剂，其活性组分钯呈高度分散且以单原子的方式均匀分布在氧化铝上；其中，钯的含量为0.1wt％，稀土金属硝酸盐含量为0.1wt％，氧化铝的含量为99.8wt％。
上述单原子钯催化剂是通过以下方法制备：
(1)称取10g干燥的γ型氧化铝载体，其中,干燥的γ型氧化铝载体是通过将条形的γ型氧化铝载体在80℃烘箱中干燥12h后得到的；
(2)按照钯的质量为干燥的氧化铝载体质量的0.1wt％，称取氯钯酸钠配制10ml氯钯酸钠溶液，然后将质量为干燥的氧化铝载体质量的0.1wt％的硝酸钇加入到氯钯酸钠溶液中修饰；其中，氯钯酸钠溶液的溶剂是按照水和乙醇体积比1:9配制；
(3)将干燥的γ型氧化铝载体在硝酸钇修饰的氯钯酸钠溶液中浸渍4小时，得到前体溶液；
(4)按照水合肼与钯的摩尔比为5:1，称取水合肼配制10ml水合肼溶液；其中，水合肼溶液的溶剂是按照水和乙醇体积比1:9配制；
(5)将前体溶液和水合肼溶液在-120℃的温度和100r/min的搅拌速率下在低温箱中放置0.5h；然后通过蠕动泵将水合肼溶液以0.1ml/min的速度在-120℃的温度和100r/min的搅拌速率下滴加到前体溶液中；待水合肼溶液滴定结束后，继续在-120℃的温度和100r/min的搅拌速率下反应2h。
(6)在-120℃下用按照水和乙醇体积比1:9配制的洗液进行真空抽滤；然后在60℃烘箱中干燥，即制得单原子钯催化剂。
将上述方法制备得到的单原子钯催化剂，用于蒽醌加氢中，催化剂的氢化效率为7.8g/l，24h后催化剂的蒽醌加氢选择性为97.9％
实施例4
一种单原子钯催化剂，其活性组分钯呈高度分散且以单原子的方式均匀分布在氧化铝上；其中，钯的含量为0.5wt％，稀土金属硝酸盐含量为0.1wt％，氧化铝的含量为99.4wt％。
上述单原子钯催化剂是通过以下方法制备：
(1)称取10g干燥的γ型氧化铝载体，其中,干燥的γ型氧化铝载体是通过将蜂窝状的γ型氧化铝载体在80℃烘箱中干燥12h后得到的；配制30ml
(2)按照钯的质量为干燥的氧化铝载体质量的0.5wt％，称取氯钯酸钾配制10ml氯钯酸钾溶液，然后将质量为干燥的氧化铝载体质量的0.1wt％的硝酸镧加入到氯钯酸钾溶液中修饰；其中，氯钯酸钾溶液的溶剂是按照水和乙醇体积比1:9配制；
(3)将干燥的γ型氧化铝载体在硝酸镧修饰的氯钯酸钾溶液中浸渍4小时，得到前体溶液；
(4)按照甲醛与钯的摩尔比为5:1，称取甲醛配制10ml甲醛溶液；其中，甲醛溶液的溶剂是按照水和乙醇体积比1:9配制；
(5)将前体溶液和甲醛溶液在-120℃的温度和100r/min的搅拌速率下在低温箱中放置0.5h；然后通过蠕动泵将硼氢化钠溶液以0.1ml/min的滴加速度在-120℃的温度和100r/min的搅拌速率下滴加到前体溶液中；待甲醛溶液滴定结束后，继续在-120℃的温度和100r/min的搅拌速率下反应2h。
(6)在-120℃下用按照水和乙醇体积比1:9配制的洗液进行真空抽滤；然后在60℃烘箱中干燥，即制得单原子钯催化剂。
将上述方法制备得到的单原子钯催化剂，用于蒽醌加氢中，催化剂的氢化效率为12.2g/l，24h后催化剂的蒽醌加氢选择性为97％
实施例5
一种单原子钯催化剂，其活性组分钯呈高度分散且以单原子的方式均匀分布在氧化铝上；其中，钯的含量为0.5wt％，稀土金属硝酸盐含量为0.1wt％，氧化铝的含量为99.4wt％。
上述单原子钯催化剂是通过以下方法制备：
(1)称取10g干燥的γ型氧化铝载体，其中,干燥的γ型氧化铝载体是通过将球形的γ型氧化铝载体在80℃烘箱中干燥12h后得到的；
(2)按照钯的质量为干燥的氧化铝载体质量的0.5wt％，称取氯化钯配制10ml氯化钯溶液，然后将质量为干燥的氧化铝载体质量的0.1wt％的硝酸镧加入到氯化钯溶液中修饰；其中，氯化钯溶液的溶剂是按照水和乙醇体积比1:9配制；
(3)将干燥的γ型氧化铝载体在硝酸镧修饰的氯化钯溶液中浸渍4小时，得到前体溶液；
(4)按照硼氢化钾与钯的摩尔比为100:1，称取硼氢化钾配制10ml硼氢化钾溶液；其中，硼氢化钾溶液的溶剂是按照水和乙醇体积比1:9配制；
(5)将前体溶液和硼氢化钾溶液在-120℃的温度和100r/min的搅拌速率下在低温箱中放置0.5h；然后通过蠕动泵将硼氢化钾溶液以0.1ml/min的滴加速度在-120℃的温度和100r/min的搅拌速率下滴加到前体溶液中；待硼氢化钾溶液滴定结束后，继续在-120℃的温度和100r/min的搅拌速率下反应2h。
(6)在-120℃下用按照水和乙醇体积比1:9配制的洗液进行真空抽滤；然后在60℃烘箱中干燥，即制得单原子钯催化剂。
将上述方法制备得到的单原子钯催化剂，用于蒽醌加氢中，催化剂的氢化效率为13.1g/l，24h后催化剂的蒽醌加氢选择性为99.5％
实施例6
一种单原子钯催化剂，其活性组分钯呈高度分散且以单原子的方式均匀分布在氧化铝上；其中，钯的含量为0.5wt％，稀土金属硝酸盐含量为0.1wt％，氧化铝的含量为99.4wt％。
上述单原子钯催化剂是通过以下方法制备：
(1)称取10g干燥的γ型氧化铝载体，其中,干燥的γ型氧化铝载体是通过将球形的γ型氧化铝载体在80℃烘箱中干燥12h后得到的；
(2)按照钯的质量为干燥的氧化铝载体质量的0.5wt％，称取氯化钯配制10ml氯化钯溶液，然后将质量为干燥的氧化铝载体质量的0.1wt％的硝酸镧加入到氯化钯溶液中修饰；其中，氯化钯溶液的溶剂是按照水和乙醇体积比1:9配制；
(3)将干燥的γ型氧化铝载体在硝酸镧修饰的氯化钯溶液中浸渍4小时，得到前体溶液；
(4)按照硼氢化钠与钯的摩尔比为5:1，称取硼氢化钠配制10ml硼氢化钠溶液；其中，硼氢化钠溶液的溶剂是按照水和乙醇体积比1:9配制；
(5)将前体溶液和硼氢化钠溶液在-120℃的温度和100r/min的搅拌速率下在低温箱中放置0.5h；然后通过蠕动泵将硼氢化钠溶液以0.1ml/min的滴加速度在-120℃的温度和100r/min的搅拌速率下滴加到前体溶液中；待硼氢化钠溶液滴定结束后，继续在-120℃的温度和100r/min的搅拌速率下反应2h。
(6)在-120℃下用按照水和乙醇体积比1:9配制的洗液进行真空抽滤；然后在60℃烘箱中干燥，即制得单原子钯催化剂。
将上述方法制备得到的单原子钯催化剂，用于蒽醌加氢中，催化剂的氢化效率为12.6g/l，24h后催化剂的蒽醌加氢选择性为98.2％。
实施例7
一种单原子钯催化剂，其活性组分钯呈高度分散且以单原子的方式均匀分布在氧化铝上；其中，钯的含量为0.5wt％，稀土金属硝酸盐含量为0.5wt％，氧化铝的含量为99.0wt％。
上述单原子钯催化剂是通过以下方法制备：
(1)称取10g干燥的γ型氧化铝载体，其中,干燥的γ型氧化铝载体是通过将球形的γ型氧化铝载体在80℃烘箱中干燥12h后得到的；
(2)按照钯的质量为干燥的氧化铝载体质量的0.5wt％，称取氯化钯配制10ml氯化钯溶液，然后将质量为干燥的氧化铝载体质量的0.5wt％的硝酸镧加入到氯化钯溶液中修饰；其中,氯化钯溶液的溶剂是按照水和乙醇体积比1:9配制；
(3)将干燥的γ型氧化铝载体在硝酸镧修饰的氯化钯溶液中浸渍4小时，得到前体溶液；
(4)按照硼氢化钠与钯的摩尔比为5:1，称取硼氢化钠配制10ml硼氢化钠溶液；其中，硼氢化钠溶液的溶剂是按照水和乙醇体积比1:9配制；
(5)将前体溶液和硼氢化钠溶液在-120℃的温度和100r/min的搅拌速率下在低温箱中放置0.5h；然后通过蠕动泵将硼氢化钠溶液以0.1ml/min的滴加速度在-120℃的温度和100r/min的搅拌速率下滴加到前体溶液中；待硼氢化钠溶液滴定结束后，继续在-120℃的温度和100r/min的搅拌速率下反应2h；
(6)在-120℃下用按照水和乙醇体积比1:9配制的洗液进行真空抽滤；然后在60℃烘箱中干燥，即制得单原子钯催化剂。
将上述方法制备得到的单原子钯催化剂，用于蒽醌加氢中，催化剂的氢化效率为12.5g/l，24h后催化剂的蒽醌加氢选择性为96.1％。
实施例8
一种单原子钯催化剂，其活性组分钯呈高度分散且以单原子的方式均匀分布在氧化铝上；其中，钯的含量为0.5wt％，稀土金属硝酸盐含量为0.1wt％，氧化铝的含量为99.4wt％。
上述单原子钯催化剂是通过以下方法制备：
(1)称取10g干燥的γ型氧化铝载体，其中,干燥的γ型氧化铝载体是通过将球形的γ型氧化铝载体在80℃烘箱中干燥12h后得到的；
(2)按照钯的质量为干燥的氧化铝载体质量的0.5wt％，称取氯化钯配制10ml氯化钯溶液，然后将质量为干燥的氧化铝载体质量的0.1wt％的硝酸镧加入到氯化钯溶液中修饰；其中,氯化钯溶液的溶剂是按照水和乙醇体积比1:9配制；
(3)将干燥的γ型氧化铝载体在硝酸镧修饰的氯化钯溶液中浸渍4小时，得到前体溶液；
(4)按照硼氢化钠与钯的摩尔比为100:1，称取硼氢化钠配制10ml硼氢化钠溶液；其中，硼氢化钠溶液的溶剂是按照水和乙醇体积比1:9配制；
(5)将前体溶液和硼氢化钠溶液在-120℃的温度和100r/min的搅拌速率下在低温箱中放置0.5h；然后通过蠕动泵将硼氢化钠溶液以0.1ml/min的滴加速度在-120℃的温度和100r/min的搅拌速率下滴加到前体溶液中；待硼氢化钠溶液滴定结束后，继续在-120℃的温度和100r/min的搅拌速率下反应2h。
(6)在-120℃下用按照水和乙醇体积比1:9配制的洗液进行真空抽滤；然后在60℃烘箱中干燥，即制得单原子钯催化剂。
将上述方法制备得到的单原子钯催化剂，用于蒽醌加氢中，催化剂的氢化效率为12.9g/l，24h后催化剂的蒽醌加氢选择性为99.5％。
实施例9
一种单原子钯催化剂，其活性组分钯呈高度分散且以单原子的方式均匀分布在氧化铝上；其中，钯的含量为0.5wt％，稀土金属硝酸盐含量为0.1wt％，氧化铝的含量为99.4wt％。
上述单原子钯催化剂是通过以下方法制备：
(1)称取10g干燥的γ型氧化铝载体，其中,干燥的γ型氧化铝载体是通过将球形的γ型氧化铝载体在80℃烘箱中干燥12h后得到的；
(2)按照钯的质量为干燥的氧化铝载体质量的0.5wt％，称取氯化钯配制10ml氯化钯溶液，然后将质量为干燥的氧化铝载体质量的0.1wt％的硝酸镧加入到氯化钯溶液中修饰；其中,氯化钯溶液的溶剂是按照水和乙醇体积比1:9配制；
将球形的γ型氧化铝载体在80℃烘箱中干燥12h后得到干燥的γ型氧化铝载体；
(3)将干燥的γ型氧化铝载体在硝酸镧修饰的氯化钯溶液中浸渍4小时，得到前体溶液；
(4)按照硼氢化钠与钯的摩尔比为100:1，称取硼氢化钠配制10ml硼氢化钠溶液；其中，硼氢化钠溶液的溶剂是按照水和乙醇体积比1:9配制；
(5)将前体溶液和硼氢化钠溶液在-30℃的温度和100r/min的搅拌速率下在低温箱中放置0.5h；然后通过蠕动泵将硼氢化钠溶液以0.1ml/min的滴加速度在-30℃的温度和100r/min的搅拌速率下滴加到前体溶液中；待硼氢化钠溶液滴定结束后，继续在-30℃的温度和100r/min的搅拌速率下反应2h。
(6)在-30℃下用按照水和乙醇体积比1:9配制的洗液进行真空抽滤；然后在60℃烘箱中干燥，即制得单原子钯催化剂。
将上述方法制备得到的单原子钯催化剂，用于蒽醌加氢中，催化剂的氢化效率为11.2g/l，24h后催化剂的蒽醌加氢选择性为96.3％。
实施例10
一种单原子钯催化剂，其活性组分钯呈高度分散且以单原子的方式均匀分布在氧化铝上；其中，钯的含量为0.5wt％，稀土金属硝酸盐含量为0.1wt％，氧化铝的含量为99.4wt％。
上述单原子钯催化剂是通过以下方法制备：
(1)称取10g干燥的γ型氧化铝载体，其中,干燥的γ型氧化铝载体是通过将球形的γ型氧化铝载体在80℃烘箱中干燥12h后得到的；
(2)按照钯的质量为干燥的氧化铝载体质量的0.5wt％，称取氯化钯配制10ml氯化钯溶液，然后将质量为干燥的氧化铝载体质量的0.1wt％的硝酸镧加入到钯盐溶液中修饰；其中,氯化钯溶液的溶剂是按照水和乙醇体积比1:9配制；
(3)将干燥的γ型氧化铝载体在硝酸镧修饰的氯化钯溶液中浸渍4小时，得到前体溶液；
(4)按照硼氢化钠与钯的摩尔比为100:1，称取硼氢化钠配制10ml硼氢化钠溶液；其中，硼氢化钠溶液的溶剂是按照水和乙醇体积比1:9配制；
(5)将前体溶液和硼氢化钠溶液在-120℃的温度和100r/min的搅拌速率下在低温箱中放置0.5h；然后通过蠕动泵将硼氢化钠溶液以5ml/min的滴加速度在-120℃的温度和100r/min的搅拌速率下滴加到前体溶液中；待硼氢化钠溶液滴定结束后，继续在-120℃的温度和100r/min的搅拌速率下反应2h。
(6)在-120℃下用按照水和乙醇体积比1:9配制的洗液进行真空抽滤；然后在60℃烘箱中干燥，即制得单原子钯催化剂。
将上述方法制备得到的单原子钯催化剂，用于蒽醌加氢中，催化剂的氢化效率为11.9g/l，24h后催化剂的蒽醌加氢选择性为98.6％。
实施例11
将本发明制备的单原子钯催化剂与工业用钯黑催化剂使用管状玻璃固定床反应器装置进行性能测试对比：将2-乙基蒽醌、1,3,5-三甲苯和磷酸三辛酯组成的50ml混合溶剂和5g催化剂置于固定床反应器中，通入氢气开始加氢反应。结果表明，与工业用钯黑催化剂相比，蒽醌加氢性能提升了20-50％。加氢反应24h后，工业用钯黑催化剂的蒽醌加氢选择性为90％，而本发明制备的单原子钯催化剂选择性保持在96％以上。
以上所述，仅为本发明较好的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及发明构思加以等同替换或者改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。