化學(xué)鍍制備Co基催化劑及其催化硼氫化鈉水解制氫的研究.pdf

1、為了克服未來能源短缺和環(huán)境污染問題,大力發(fā)展和利用氫能的技術(shù)具有重要作用。燃料電池作為氫能利用的有效載體,可以將氫氣和大氣中的氧氣結(jié)合轉(zhuǎn)化成電能。但是,氫氣作為燃料電池的燃料也存在許多困難,主要是缺乏安全、高效的儲氫技術(shù)和便捷的供氫方式。硼氫化鈉理論含氫量高(10.6 wt％)、堿性溶液中較穩(wěn)定、環(huán)境友好、副產(chǎn)物可利用。硼氫化鈉(NaBH4)水解放氫是一種輕便、實用的新型氫氣發(fā)生技術(shù)。在催化劑的作用下,高純度的氫氣可從堿性硼氫化鈉溶液中

2、可控的釋放。貴金屬如Pt、Ru對硼氫化鈉水解有較高的催化活性。但是貴金屬催化劑昂貴的價格和有限的儲量限制了它們的廣泛應(yīng)用。因此,研究價格低廉、性能優(yōu)異的硼氫化鈉水解催化劑十分必要。本文圍繞Co基催化劑的制備、表征、性能開展研究,主要內(nèi)容如下:
　　 (1)以Cu片為基底,通過化學(xué)鍍的方法成功制備了Co-P、Co-B催化劑,詳細(xì)研究了其制備條件(pH值、還原劑濃度、化學(xué)鍍時間、溫度)對催化劑形貌、組成和結(jié)構(gòu)的影響,并且考察了不同制

3、備條件對Co-P沉積速率的影響。
　　 (2)將所制備的Co-P、Co-B催化劑應(yīng)用于催化硼氫化鈉水解制氫研究。性能測試結(jié)果表明:在pH值為12.5,NaH2PO2濃度為0.8 M,化學(xué)鍍的時間不多于6分鐘的條件下,所制備的Co-P具有最佳催化活性,其放氫速率為1846 mLmin-1 g-1。在pH值為12.5,NaBH4濃度為0.8 g L-1,溫度為40℃的條件下,所制備的Co-B性能最優(yōu),放氫速率達到4218 mL mi