负载型氨硼烷水解制氢催化剂研究进展

氨硼烷（AB）作为一种液相储氢材料,因其氢含量高而倍受关注。然而,AB水解的速率缓慢且催化机理未决影响了其大规模应用;因此,研究开发高效AB水解制氢催化剂具有重要意义。综述了负载型AB水解制氢催化剂的研究进展,包括活性中心材料,以及碳材料、金属氧化物、金属氢氧化物、过渡金属碳化物、二维过渡金属碳/氮化物、金属有机框架、金属氮化物和共价有机框架等载体材料;讨论了AB水解的反应机理,并对AB水解制氢的未来发展进行了展望。     

磁性纳米负载钌催化剂的制备及其催化性能

以共沉淀法制备了纳米Fe_3O_4,考察了制备条件对纳米Fe_3O_4结构的影响。最佳制备条件为:总铁盐浓度0.10～0.25 mol/L、n(Fe~(2+)):n(Fe~(3+)):n(OH~-)=1.5:2.0:12.0、反应温度30℃。以正硅酸乙酯及PVP-DB-171(聚乙烯吡咯烷酮-乙烯基三甲氧基硅烷)为改性剂合成了具有核壳结构的表面聚合物改性的磁性载体PVP-DB-171/SiO_2/Fe_3O_4,进一步制备了磁性负载纳米钌催化剂。分析表明,所得粒子的结构是以面心尖晶石结构Fe_3O_4为核,菲晶态SiO_2为壳,纳米钌高度分散在磁性载体的表面。该粒子能很好地分散在有机溶剂中,可用磁分离实现固液分离。以甲苯的液相催化加氢反应为模型,评价了磁性负载钌催化剂的催化性能。在100℃及4.0 MPa氢压条件下,催化剂的转化频率可达5 591,磁分离后,催化剂可循环使用。     

纳米氧化镍的制备及其氨分解制氢性能

以六水合硝酸镍和碳酸氢氨为原料、氨水为调节剂,采用水热沉淀法,在不同老化温度下制备了多孔纳米NiO材料;采用XRD、SEM、TEM和N_2吸附-脱附等方法对催化剂进行了表征,并考察了催化剂在氨分解制氢反应中的性能。实验结果表明,在120℃老化温度下制备的NiO分散性良好,平均粒径10.8 nm、比表面积62.2 m~2/g、孔体积0.112 cm~3/g、孔径4.62 nm。在氨分解制氢反应中,120℃老化的NiO催化剂在700℃下的氢气产率为27.87 mmol/(g·min)、氨转化率为83.25%、计算得出的活化能为55.11kJ/mol,具有良好的催化活性。多孔纳米NiO的合成过程易于操作,无需加入表面活性剂,对环境无污染。     

双模板剂合成Co2P纳米片及其催化氨硼烷水解性能的研究

开发一种在温和条件下具有高活性、高选择性的催化剂是实现氨硼烷水解制氢应用的关键。以构建具有P掺杂材料为出发点,以两种不同比例的金属盐作为模板剂,以过渡非贵金属Co为中心金属,合成出制作方法简便、性能优异的催化剂。通过乙酸钴和氨水制备出Co₃O₄前躯体,将Co₃O₄前躯体与NaH₂PO₂,NaCl, LiCl混合,在N₂气氛下焙烧,然后进行水洗将两种盐模板剂去除,得到纳米片催化剂Co₂P-NaLi。试验结果表明,当n(NaCl)∶n(LiCl)=1∶0.15时制备的催化剂Co₂P-NaLi_0.15催化活性最高,其在298 K、光照条件下催化氨硼烷水解反应的初始转化率(TOF)为31.2 min^-1,且该催化剂上氨硼烷分解的活化能(E_a)为60.8 kJ/mol。循环5次后,催化剂依然保持良好活性,表明其拥有良好的稳定性。     

氨分解制氢催化剂的研究进展

氢能作为二次能源在可再生能源和化石能源发展中将发挥重要的桥梁和纽带作用,但其推广应用受限于氢气储存成本高和运输效率低等因素。采用氨作为储氢载体,其储氢密度高、运输技术成熟,方便分布式现场制氢就地供应,避免氢气储运带来的困扰。氨载氢技术推广应用关键在于氨分解催化剂的发展水平。对近年来用于氨分解的Ru基催化剂、非贵金属催化剂、双金属催化剂和氮化物/碳化物催化剂研究进展进行总结,分析了各种催化剂上氨分解的反应机理以及活性金属、载体、助剂和制备方法对催化剂物化性质和催化性能的影响,指出了不同类型催化剂的优势和不足,并对其未来研究方向进行了展望。     

助剂对钌基氨合成催化剂载体炭甲烷化的抑制研究

研究了助剂对钌基氨合成催化剂载体炭甲烷化的抑制作用.结果表明,Sm、La、Sr、Ba助剂对炭的甲烷化均有效果,其中助剂Sm更好.助剂的浸渍次序对抑制效果也有影响,Sm助剂先浸渍最为合适,同时Sm的加入量在Sm/Ru摩尔比为0.5时钌基氨合成催化剂的活性最高.     

钌基氨合成催化剂载体的研究进展

概述了钌基氨合成催化剂的研究现状和发展,重点综述了该催化剂载体的研究进展,并对钌基氨合成催化剂的发展进行了展望.     

氨合成钌催化剂镁铝氧化物载体的制备

分别以NH3·H2O/(NH4)2CO3混合溶液和NaOH/Na2CO3混合溶液为沉淀剂,共沉淀法合成水滑石,再将水滑石煅烧得到的氧化物Mg(Al)O用做制备氨合成钌催化剂的载体.两种载体的XRD物相鉴定和宏观结构的BET法表征结果颇为相似,但相应的催化剂催化活性存在显著差异.     

酸改性海泡石负载钌-硼合金催化苯选择加氢制环己烯

以酸改性海泡石负载的钌-硼合金为催化剂,采用苯选择加氢制环己烯为探针反应,考察了反应压力、温度、水与苯体积比、催化剂用量等因素对反应的影响;并与以未经酸改性的海泡石为载体的催化剂进行了对比;采用程序升温脱附(TPD)、H2-TPD、环己烷-TPD、环己烯-TPD、程序升温还原等方法对催化剂进行了表征。实验结果表明,苯选择加氢制环己烯的最佳反应条件为:393 K、3.5 MPa、苯10 mL、水与苯体积比1、催化剂用量0.1 g;以酸改性海泡石为载体的钌-硼合金催化剂的活性和选择性均高于以未经酸改性的海泡石为载体的催化剂,这主要是由于前者具有更大的比表面积和孔径,环己烯更易脱附,从而减小其深度加氢的几率。     

负载型含钌催化剂催化间二硝基苯选择加氢反应

研究了PVP稳定的Ru/γ-Al2O3(Ⅰ)和Ru-Pt/γ-Al2O3(Ⅱ)催化剂应用于催化m-DNB的加氢反应.以催化剂Ⅰ考察了反应时间及添加的金属离子等对反应的影响.在nm-DNB/nRy=500、100℃、2 MPa条件下反应3 h,m-DNB的转化率达到93.9%,生成间硝基苯胺(m-NA)的选择性为100%;延长反应时间到5 h,生成间苯二胺(m-PDA)的选择性达到100%.Ni2+、Li+等离子可以明显提高催化剂的活性.使用添加少量Pt制备的Ru-Pt/γ-Al2O3双金属催化剂Ⅱ(nRu/nPt=4/1),催化活性是单Ru催化剂的几十倍,升高温度和增加压力,催化活性明显增加,在nm-DND/n(Ru+Pt)=10000、100℃、2.0MPa条件下反应4.5 h,m-DNB的转化率和生成m-PDA的选择性都可达100%.用催化剂Ⅱ进行了25次循环放大实验,总转化数达到30000,转化率大于99%,生成m-PDA选择性均在98.5%以上.表明该催化剂具有相当高的稳定性.     

聚铝氨烷-钌-镧对1-已烯醛化反应的催化

醛化反应通常以羟基铑，羟基钴及羟基钌等作催化剂。高分子－金属配合物，如聚铝氨烷，聚钛氨烷，聚锡氨烷等无机高分子的铑，钌和钴配合物，对烯烃醛化反应的催化性能往往优于小分子的羰基金属配合物^[1,2]。通过实验，研究聚铝氨烷－钌－镧双金属配合物对1－已烯醛化反应的催化作用，确定聚铝氨烷－钌－镧双金属配合物对1－已烯醛化反应的催化效果及催化剂组成的影响。     

天然矿物埃洛石负载钌催化剂的制备及其催化对苯二酚加氢性能

以天然矿物埃洛石纳米管（HNTs）为载体,采用浸渍沉淀法制备了Ru/HNTs催化剂,利用透射电子显微镜（TEM）、BET法、吡啶吸附红外光谱（Py-IR）法等对催化剂性质进行了表征,同时考察了其催化对苯二酚液相加氢制1,4-环己二醇的反应性能,并与Ru/Ti O2催化剂的活性进行了对比。结果表明,与HNTs载体相比,Ru/HNTs催化剂比表面积和孔容略有增大,平均孔径略有减小;在反应压力为3.5 MPa,反应温度为150℃,反应时间为3 h的条件下,Ru/HNTs催化剂的活性高于Ru/Ti O2,前者转化率可达65.8%,选择性约为40%。     

氨硼烷化合物成储氢材料新星

中科院沈阳金属研究所在所在新型氨硼烷化合物储氢材料研究方面取得了重要进展，在改善材料可控放氢性能方面达到了国际先进水平。这一成果的应用将推动氢燃料汽车产业发展。     

预处理及反应条件对负载型钌催化剂甲烷化性能的影响

采用浸渍法制备了w(Ru)=0 5%的Ru/Al2O3催化剂,研究了催化剂在不同的焙烧温度及还原温度下的甲烷化性能。结果表明,还原温度和焙烧温度能明显改变甲烷化的性能。同时,也考察了Cl-对甲烷化性能的影响,并求得在0 5%Ru/Al2O3催化剂作用下CO和CO2甲烷化反应的表观活化能分别为125 4kJ/mol和89 8kJ/mol。     

钇掺杂钌催化剂的制备及其催化对硝基甲苯加氢制对甲基环己胺

为提高钌催化剂催化对硝基甲苯加氢制对甲基环己胺反应的性能,采用浸渍法制备了不同Y含量的Ru-Y/NaY催化剂,研究了Y含量对催化剂活性及稳定性的影响。通过X射线衍射(XRD)、X射线能谱(EDS)、N₂吸附/脱附等温测试、等离子体发射光谱(ICP-AES)、透射电子显微镜(TEM)、H₂程序升温还原手段(H₂-TPR),对催化剂的结构和性质进行了表征。结果表明,适量的Y加入,具有提高Ru组分的负载量、使Ru微粒更细小、增强催化剂活性组分向催化剂表面迁移和使催化剂更容易还原等作用,从而可有效提高催化剂的催化活性及稳定性。当Y加入量为0.33%时,PNT转化率和PMC选择性达到最高,分别为99.9%和82.5%。经过5次重复性实验,催化剂的活性下降仅有2.12%。     

聚多巴胺修饰的SBA-15负载钌催化剂催化苯部分加氢

以过碘酸钠为氧化聚合诱导剂,在微酸性条件下(pH=5.0)合成了聚多巴胺修饰的分子筛载体。采用环己烷-水双溶剂法,制备了聚多巴胺修饰的SBA-15负载钌催化剂,并对催化剂进行了表征。实验结果表明,聚多巴胺能显著提高催化剂的亲水性,修饰后的催化剂在苯部分加氢反应中表现出高环己烯选择性;采用该催化剂,苯转化率为63.2%时,环己烯收率可达51.8%;聚多巴胺的引入不会影响SBA-15长程有序的介孔结构,催化剂具有适中的比表面积和良好的钌分散度。     

一种新型转化制氢催化剂及其制备方法

一种新型催化剂、其制备方法及用于气固多相反应制氢，该催化剂包括由一种气溶胶包覆的载体，所述气溶胶包含至少一种过渡金属。该催化刺可在空气中加热，不需预先活化就可以催化乙醇蒸汽或生物乙醇转化制氢，因此特别适用于器内产氢。     

不同炭载体负载钴催化剂对F-T合成性能的影响

采用XRD等手段考察了不同炭载体负载钴催化剂对F-T合成催化性能的影响.实验结果表明,高比表面的炭载体可增加催化剂的分散度,抑制活性组份的聚集,提高催化活性,同时还发现载体具有丰富发达的中孔有利于重质烃的生成.     

制备条件对Ni/Al_2O_3催化剂催化乙醇水蒸气重整制氢性能的影响

分别采用均匀沉淀法、沉淀法和浸渍法制备了Ni/Al_2O_3催化剂,在常压固定床反应器中评价了Ni/Al_2O_3催化剂在乙醇水蒸气重整制氢反应中的性能;采用X射线衍射和低温N_2物理吸附法对Al_2O_3载体和Ni/Al_2O_3催化剂进行了表征;考察了载体焙烧温度及时间、催化剂制备方法、Ni负载量和催化剂还原时间等制备条件对Ni/Al_2O_3催化剂性能的影响。实验结果表明,以600℃下焙烧2 h的Al_2O_3为载体、采用浸渍法负载质量分数10.0%的Ni、在500℃焙烧1 h且在650℃下还原1 h的Ni/Al_2O_3催化剂的活性和选择性最好。在500℃、重时空速9 6 h~(-1)、水与乙醇的摩尔比为3:1的反应条件下,乙醇转化率达100%,产气速率为83.0 mL/min,H_2选择性为63.6%。     

甲酸液相分解制氢用负载型金属催化剂的研究进展

甲酸因具有毒性低、易于在室温下运输和储存等优点,被认为是一种很有前途的化学储氢载体,引起了广泛关注。通过调控金属纳米粒子的尺寸、调整载体与金属纳米粒子之间的相互作用以及优化金属纳米粒子的结构,可提高负载型金属催化剂催化甲酸液相分解制氢的性能。介绍了甲酸液相分解制氢的机理,以及负载型金属催化剂催化甲酸液相分解制氢的研究进展,并对今后的发展提出了展望,可为开发高性能甲酸液相分解制氢负载型金属催化剂提供参考。