室溫化學(xué)鍍鎳基稀土(Gd、La、Ce)合金及在NaBH4產(chǎn)氫中的應(yīng)用.pdf

1、近年來研究表明鎳基合金在有機(jī)合成、催化產(chǎn)氫等領(lǐng)域不僅表現(xiàn)了良好的催化性能，同時(shí)還可以發(fā)生自催化在材料表面快速形成一個(gè)均勻的鍍層，且能誘導(dǎo)電位較負(fù)的稀土沉積，得到具有較好結(jié)合力和特殊性能的鎳基稀土合金膜。國內(nèi)外科學(xué)家在水體系中利用化學(xué)鍍的方法制備了一些鎳基稀土合金材料，雖然水的廣泛溶解性很大程度上促進(jìn)了化學(xué)鍍技術(shù)的發(fā)展，但同時(shí)也給化學(xué)鍍帶來了許多新的問題：水體系化學(xué)鍍溫度高；對(duì)基體材料要求苛刻；鍍液重復(fù)利用率低，污染大等。
　　氫氣

2、是一種非常有前途的可再生清潔能源，將氫能和其它可再生能源結(jié)合在一起，將會(huì)形成一個(gè)完全可再生的新型能源系統(tǒng)，能夠有效解決人類社會(huì)由于目前的不合理能源消費(fèi)模式帶來的諸多問題。NaBH4催化水解制氫是一種方便、實(shí)用、且能有效制備高純度氫氣的氫氣發(fā)生技術(shù)。但是，目前研究者所普遍采用的硼氫化鈉水解發(fā)生氫的技術(shù)路線，即NaBH4堿性水溶液通過載有Pt、Ru等活性物質(zhì)的催化劑發(fā)生水解反應(yīng)產(chǎn)生H2，還存在著很多的問題，例如使用貴重金屬催化劑，催化劑在使

3、用過程中遭到破壞，壽命短等問題，使得此種方法的實(shí)際應(yīng)用受到了極大的限制。
　　本文在對(duì)國內(nèi)外NaBH4溶液水解制氫反應(yīng)催化劑的研究進(jìn)展全面綜述的基礎(chǔ)上，利用室溫非水化學(xué)鍍的方法制備了鎳基稀土合金催化劑，并研究了鎳基稀土合金應(yīng)用于NaBH4水解產(chǎn)氫的研究。本文的主要研究?jī)?nèi)容包括以下三個(gè)部分的內(nèi)容：
　　論文的第一部分針對(duì)室溫化學(xué)鍍鎳基稀土合金工藝和配方的研究，優(yōu)選了室溫化學(xué)鍍Ni-B合金的工藝，并獲得了化學(xué)鍍的最佳配方。通過向

4、化學(xué)鍍鍍液中添加Gd(NO3)3制備了Gd-Ni-B合金，同時(shí)還研究Gd添加對(duì)合金組成、結(jié)構(gòu)、形貌和磁性的影響。
　　其次，論文以乙醇為化學(xué)鍍?nèi)軇?，PdCl2乙醇膠體溶液為活化劑，F(xiàn)e3O4為模板制備了高性能、磁性La-Ni-B/Fe3O4催化劑。利用SEM、EDS、TEM、XPS分別對(duì)催化劑的形貌、成分進(jìn)行表征。通過對(duì)磁性La-Ni-B/Fe3O4催化劑水解堿性NaBH4產(chǎn)氫性能，高壓產(chǎn)氫實(shí)驗(yàn)和循環(huán)實(shí)驗(yàn)研究。發(fā)現(xiàn)這種催化劑不僅具

5、有較高的催化活性，而且可實(shí)現(xiàn)催化劑和溶液的快速分離及重復(fù)利用。
　　論文的第三部分以電化學(xué)制備ZnO納米棒為模板，利用室溫化學(xué)鍍技術(shù)設(shè)計(jì)和制備了多孔納米管Ce-Ni-B催化劑，通過EDS、XPS、TEM等儀器對(duì)催化劑進(jìn)行了表征，同時(shí)還研究了氫氧化鈉濃度，硼氫化鈉濃度等條件對(duì)催化性能的影響。結(jié)果表明：Ce的加入有效的改善了催化劑的鍍層形貌，使得催化劑表面變得更加光滑；催化劑在10wt.％NaBH4和2wt.%NaOH的溶液中具有最高