本发明涉及催化剂技术领域，提供了一种限域结构双亲性纳米催化剂及其制备方法和应用。本发明提供的双亲性纳米催化剂具有套管结构，壳层为亲水性氧化钛层，管层为疏水性碳纳米管，活性组分为Pt纳米粒子，活性组分负载在管层外壁或壳层内壁上。本发明提供的催化剂具有亲水性的壳层和疏水性的管层，在参与油‑水两相中的催化或有机物在水相中的催化时，具有改善反应动力学、提高产率的优点，在催化领域绿色发展方向具有潜在的应用价值。本发明利用原子层沉积法制备限域结构双亲性纳米催化剂，可以有效控制Pt纳米粒子的锚定位点，步骤简单，能够有效的调节材料的亲疏水特性，从而实现催化剂与反应浸润性匹配，提高催化性能。

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