納米金屬Cu負載催化甲醛水溶液制氫：載體效應.pdf

1、氫能作為一種清潔能源，擁有化石能源無法比擬的優(yōu)勢。獲取氫燃料是氫能應用的關(guān)鍵。甲醛在堿性條件下能夠產(chǎn)生氫氣。這一反應有兩大優(yōu)點：（1）產(chǎn)生的氣體是純凈的氫氣，不含CO或CO2，（2）反應條件溫和。納米金屬能夠催化甲醛產(chǎn)氫。但金屬粒子容易團聚，降低催化劑產(chǎn)氫活性與穩(wěn)定性。本論文通過將納米金屬Cu負載在載體上，提高了催化劑產(chǎn)氫活性與穩(wěn)定性。研究內(nèi)容包括三部分：
　?。?）通過NaBH4還原的方法將納米Cu負載到Y(jié)2O3表面。通過XRD

2、、XPS、TEM表征以及OH-在Y2O3上的吸附量測試，結(jié)果表明在Y2O3的表面形成了一層Y(OH)3薄膜，起到了“富集”O(jiān)H-的作用；金屬Cu負載到Y(jié)2O3表面形成金屬納米粒子。對Cu/Y2O3的催化性能進行研究，結(jié)果表明，Cu/Y2O3在較低的堿度下表現(xiàn)出比納米 Cu更好的產(chǎn)氫活性。當氫氧化鈉的濃度為0.050 mol.L-1， Cu/Y2O3單位時間的產(chǎn)氫活性是納米Cu的7.8倍，這歸因于Y2O3對OH-粒子的“富集”作用，使得Y

3、2O3的表面存在較高濃度的活性物種CH2(OH)O-，同時由于Y2O3對納米Cu分散作用Cu/Y2O3在反應中的穩(wěn)定性得到提高。
　?。?）利用浸漬還原法制備出了 Cu/BiOCl催化劑，并研究了催化劑催化甲醛產(chǎn)氫的性能。在相同的條件下， Cu/BiOCl的復合催化劑在負載量為5 wt％時，表現(xiàn)出比單純的納米銅更好的催化產(chǎn)氫性能。在穩(wěn)定性試驗中，納米銅在反應1.5 h后基本失去產(chǎn)氫活性，而Cu/BiOCl催化劑則可以長久的保持較高