納米金屬Cu負(fù)載催化甲醛水溶液制氫：載體效應(yīng).pdf

1、氫能作為一種清潔能源，擁有化石能源無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。獲取氫燃料是氫能應(yīng)用的關(guān)鍵。甲醛在堿性條件下能夠產(chǎn)生氫氣。這一反應(yīng)有兩大優(yōu)點(diǎn)：（1）產(chǎn)生的氣體是純凈的氫氣，不含CO或CO2，（2）反應(yīng)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(tuán)聚，降低催化劑產(chǎn)氫活性與穩(wěn)定性。本論文通過(guò)將納米金屬Cu負(fù)載在載體上，提高了催化劑產(chǎn)氫活性與穩(wěn)定性。研究?jī)?nèi)容包括三部分：
　?。?）通過(guò)NaBH4還原的方法將納米Cu負(fù)載到Y(jié)2O3表面。通過(guò)XRD

2、、XPS、TEM表征以及OH-在Y2O3上的吸附量測(cè)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(fù)載到Y(jié)2O3表面形成金屬納米粒子。對(duì)Cu/Y2O3的催化性能進(jìn)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(dāng)氫氧化鈉的濃度為0.050 mol.L-1， Cu/Y2O3單位時(shí)間的產(chǎn)氫活性是納米Cu的7.8倍，這歸因于Y2O3對(duì)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(shí)由于Y2O3對(duì)納米Cu分散作用Cu/Y2O3在反應(yīng)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(fù)合催化劑在負(fù)載量為5 wt％時(shí)，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(yàn)中，納米銅在反應(yīng)1.5 h后基本失去產(chǎn)氫活性，而Cu/BiOCl催化劑則可以長(zhǎng)久的保持較高