硼氫化鈉醇解制氫催化劑的制備及性能研究.pdf

1、阻礙質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)展的主要原因之一在于氫氣的供給體系并不健全，目前車載燃料電池供氫系統(tǒng)主要是氣體鋼瓶，這種物理儲(chǔ)氫方式處理過程苛刻且具有一定的危險(xiǎn)性，因此，更為實(shí)用且安全的化學(xué)儲(chǔ)氫方式成為了人們研究的熱點(diǎn)。硼氫化鈉(NaBH4)是一種優(yōu)秀的化學(xué)儲(chǔ)氫物質(zhì)，具有很高的理論含氫量（10.8 wt％）以及環(huán)境友好性和潛在的操作安全性。硼氫化鈉與甲醇反應(yīng)制備高純度氫氣是一種新興的制氫技術(shù)，在催化劑作用下，可以實(shí)現(xiàn)在堿性甲醇溶液中的可控制氫，

2、成為便攜式燃料電池氫源的候選項(xiàng)。目前，發(fā)展硼氫化鈉甲醇制氫系統(tǒng)的關(guān)鍵問題是制備的高效、穩(wěn)定的催化劑。本論文對硼氫化鈉醇解制氫催化劑進(jìn)行了制備及性能研究，主要內(nèi)容如下:
　　1、在乙二醇溶液中通過化學(xué)還原法制備了一系列不同組分的碳載釕鈷合金納米顆粒催化劑(Ru-Co/C)，用于催化硼氫化鈉甲醇解反應(yīng)。詳細(xì)研究了催化劑組分對催化活性的影響，室溫下，當(dāng)釕鈷摩爾比為5時(shí)催化劑的最大制氫速率高達(dá)9.36×103 mL·min-1·g-1。對

3、其動(dòng)力學(xué)行為進(jìn)行研究，測得其催化硼氫化鈉甲醇解反應(yīng)的表觀活化能低至30.1 kJ·mol-1。并對其構(gòu)效關(guān)系進(jìn)行了探索。
　　2、使用化學(xué)鍍法制備了Co-P/Ni foam催化劑，并詳細(xì)研究了催化劑制備條件對其表面形貌和催化性能的影響。優(yōu)化制備條件得到納米花型形貌的Co-P/Ni foam催化劑，通過對其結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行表征，該納米花型形貌的Co-P/Ni foam催化劑表現(xiàn)出優(yōu)秀的催化硼氫化鈉甲醇解制氫的活性，室溫下達(dá)到3.52×