甲酸低溫分解制氫負(fù)載金催化劑的研究.pdf

1、在人類(lèi)對(duì)能源日漸增長(zhǎng)的需求和傳統(tǒng)不可再生能源驟減的背景下，對(duì)新能源的研究受到了前所未有的關(guān)注，其中氫能尤為引人注目。隨著燃料電池技術(shù)的日漸成熟，尋找合適的能源載體成為制約燃料電池的瓶頸。高效、室溫和簡(jiǎn)單可行的制備氫氣的方式成為研究的熱點(diǎn)，而甲酸作為氫氣的載體來(lái)制備氫氣受到廣泛關(guān)注。本論文研究?jī)?nèi)容圍繞甲酸分解制氫催化劑的制備和表征，采用共沉淀法在二氧化鋯載體合成過(guò)程中摻雜金屬元素的方法對(duì)二氧化鋯載體進(jìn)行改性修飾，然后負(fù)載貴金屬金活性組分的

2、方法來(lái)制備催化劑，考察催化劑在低溫(50℃)催化甲酸分解產(chǎn)生氫氣的催化效果。
　　 本研究主要分為兩個(gè)部分：⑴分別考察摻雜原子質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5％Fe、Co、Ni、Zn、Mn、Ca、Mg、Al、Bi以及稀土元素Y、Nd、Eu、La、Gd摻雜的ZrO2載體，對(duì)負(fù)載金催化劑活性的影響。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，催化劑的活性與貴金屬金和載體的相互作用以及金的分散度密切相關(guān)。通過(guò)共沉淀法摻雜的方式，有些催化劑的催化活性顯著提高。在這些改性催化劑中，其中催化活

3、性最高的是Nd摻雜的催化劑，其2h TON高達(dá)1959，顯著高于未摻雜的ZrO2催化劑的值(914)。⑵通過(guò)前面的篩選工作，我們將研究焦點(diǎn)集中在對(duì)釹摻雜二氧化鋯催化劑的研究中，通過(guò)對(duì)催化劑合成過(guò)程和甲酸分解制取氫氣過(guò)程中實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行考察，我們確定了催化劑的較佳制備條件和反應(yīng)條件:共沉淀法，Nd的摻雜量為10％，載體的焙燒溫度400℃，原料采用甲酸和三乙胺摩爾比為5∶2的混合液，反應(yīng)溫度50℃。通過(guò)采用各種手段對(duì)催化劑進(jìn)行表征，來(lái)研究影響