负载型钯钴镍催化剂的制备及其催化甲酸脱氢性能研究

发布时间：2023-03-20 05:30

　　氢能作为一种清洁高效的能源载体,可有效解决化石燃料带来的环境污染问题。甲酸(HCOOH,FA)是一种无毒的液态化学储氢材料,具有安全稳定、合成简单且含氢量高(4.4 wt%)等优点。在催化剂作用下,FA可以选择性发生快速脱氢反应,且脱氢后可用二氧化碳加氢反应进行再生。因此,开发低成本、高性能的催化剂是FA商业化应用的前提。本文在文献调研的基础上,设计研制了3-氨丙基三乙氧基硅烷(C₉H₂₃NO₃Si,APTS)改性的不同载体负载PdCoNi基催化剂,详细研究它们在甲酸钠(HCOONa,SF)/FA体系中催化FA脱氢的性能与机理。首先,本文制备了APTS改性的三维片层状TiO₂(B)作为催化剂载体,并负载上PdCoNi金属纳米颗粒(NPs),以增强活性组分PdCoNi NPs的催化活性。研究结果表明,APTS的添加能在TiO₂表面上修饰氨基(-NH₂),合适的APTS与TiO₂配比能得到性能更为优异的催化剂Pd_0.6

【文章页数】：103 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 氢能概述
    1.2 氢的制备
    1.3 氢的存储
        1.3.1 物理储氢
        1.3.2 化学可逆储氢
        1.3.3 化学不可逆制氢(化学制氢)
    1.4 甲酸概述
        1.4.1 均相催化剂
        1.4.2 非均相催化剂
        1.4.3 添加剂
    1.5 本文的意义和研究思路
第二章 实验方法
    2.1 材料制备方法
        2.1.1 水(溶剂)热法
        2.1.2 热分解法
        2.1.3 液相还原法
    2.2 实验试剂和仪器
        2.2.1 实验试剂
        2.2.2 实验仪器
    2.3 材料的性能表征
        2.3.1 材料的催化性能测试
        2.3.2 TOF_inital值的计算
        2.3.3 活化能的计算
    2.4 材料的结构表征
        2.4.1 X射线衍射仪(XRD)
        2.4.2 X射线光电子能谱仪(XPS)
        2.4.3 透射电子显微镜(TEM)和能量色散X射线光谱仪(EDS)
        2.4.4 傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)
        2.4.5 气相色谱仪(GC)
        2.4.6 比表面和孔径分布分析仪(BET)
        2.4.7 电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP)
第三章 PdCoNi/NH₂-Si-TiO₂ 三元金属催化剂的制备及其催化甲酸制氢性能
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 层状TiO₂的制备
        3.2.2 PdCoNi/NH₂-Si-TiO₂ 的制备
        3.2.3 样品的表征方法
    3.3 结果与讨论
    3.4 本章小结
第四章 PdCoNi/N-Si-C_Ball三元金属催化剂的制备及其催化甲酸制氢性能
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 空心碳球C_Ball的制备
        4.2.2 PdCoNi/N-Si-C_Ball的制备
        4.2.3 样品的表征方法
    4.3 结果与讨论
    4.4 本章小结
第五章 PdCoNi/N-CN三元金属催化剂的制备及其催化甲酸制氢性能
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 氮化碳g-C₃N₄ 的制备
        5.2.2 g-C₃N₄@Glucose和 CN的制备
        5.2.3 PdCoNi/N-CN的制备
        5.2.4 样品的表征方法
    5.3 结果与讨论
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
附录
个人简历
攻读学位期间发表的学术论文与取得的其它研究成果



本文编号：3766785