负载型Ni-Pt纳米催化剂的制备及用于水合肼催化性能的研究
本文关键词: 氢 纳米催化剂 水合肼 储氢材料 出处:《安徽工业大学》2016年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:随着世界范围内化石燃料的大规模开采和使用,能源危机以及环境污染日益加重,人们亟待寻找一种可持续、可再生的清洁能源。氢,其唯一的副产品是水,是一种对环境友好的理想的能源载体,特别是在低温燃料电池发电方面得以广泛应用。然而,尽管进行了大量研究,如何安全、有效地储存氢的技术尚未成熟,氢经济并没有得到发展。由于化学储氢运输方便、储氢量大,因此提供了一种有效的解决方案。其中,水合肼储氢量大(8 wt%),室温下呈液态,储存运输安全,完全分解的产物只有氢气和氮气。因此,开发一种在温和条件下高效率的催化储氢材料成为了未来研究的关键。本论文的研究内容包括以下两个方面:(一)用一种简单共还原方法将分散的NiPt纳米粒子成功的固定在g-C3N4石墨相上,在碱性溶液中用于N2H4?H2O催化分解脱氢。研究结果表明:在323 K时,Ni37Pt63/g-C3N4催化剂显示了较大的初始周转频(TOF),TOF值可以达570h-1,N2H4?H2O在5 min内即可完全分解,H2的选择性达到100%,Ni37Pt63/g-C3N4催化剂具有优越的催化性能。(二)选择另一种载体介孔分子筛SBA-15,将分散的PtNi纳米粒子成功地固定在介孔分子筛SBA-15,在碱性溶液中用于N2H4?H2O催化分解脱氢。研究结果显示:在323 K时,Pt6Ni4/SBA-15催化剂的TOF值可达到1132 h-1,N2H4?H2O在3 min内即可完全分解,H2的选择性达到100%,Pt6Ni4/SBA-15催化剂具有广泛的应用前景。
[Abstract]:With the large-scale exploitation and use of fossil fuels worldwide, the energy crisis and increasing environmental pollution, there is an urgent need to find a sustainable, renewable and clean energy, hydrogen, the only by-product of which is water. Is an ideal energy carrier for environmentally friendly applications, especially in the field of low-temperature fuel cell power generation. However, despite extensive research, technologies for the safe and efficient storage of hydrogen have not yet been developed, The hydrogen economy has not been developed. Because of the convenience of chemical hydrogen storage and transportation and the large amount of hydrogen storage, it provides an effective solution. Among them, hydrazine hydrate has a large hydrogen storage capacity of 8 wtt and is liquid at room temperature, so storage and transportation are safe. The only products of complete decomposition are hydrogen and nitrogen. The development of a highly efficient catalytic hydrogen storage material under mild conditions has become the key to future research. The research contents of this thesis include the following two aspects: (1) the dispersed NiPt nanoparticles are formed by a simple co-reduction method. The work is fixed on the g-C _ 3N _ 4 graphite phase, Used in alkaline solution for N _ 2H _ 4? The results of catalytic decomposition and dehydrogenation of H _ 2O show that Ni _ (37) Pt _ (63) / g _ (3) N _ (4) N _ (4) catalyst shows a larger initial turnover frequency (TOF) value of 570h-1n ~ (2) H _ (4)? The selectivity of H _ 2O to completely decompose H _ 2 in 5 min is 100%. Ni37Pt63 / g-C _ 3N _ 4 catalyst has excellent catalytic performance. (2) another kind of mesoporous molecular sieve SBA-15 is selected, and the dispersed PtNi nanoparticles are successfully immobilized on the mesoporous molecular sieve SBA-15, and used in alkaline solution for N _ 2H _ 4? The results show that the TOF value of Pt6Ni4 / SBA-15 catalyst can reach 1132h-1N2H4 at 323K. The selectivity of H _ 2O to 100% Pt6Ni4 / SBA-15 catalyst can be completely decomposed in 3 min.
【学位授予单位】:安徽工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:O643.36
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,本文编号:1516015
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