一种硼氢化钠水解制氢的技术路线

硼氢化钠催化水解制氢是一项实用、环保、可行的制氢技术。直接应用固态的硼氢化钠或与催化剂的混合物制氢比使用其溶液制氢更便捷、安全。本文设计了小型制氢反应器,使用NaBH₄和乙酸钴粉末的混合物作初始反应物。研究了初始反应温度、供水速率和NaBH₄与乙酸钴的混合比对产氢特性的影响。实验结果表明,反应区外围使用冷却水时,可将反应温度波动控制在6～8 ℃,这有利于降低氢气流速的峰值和保持相对稳定的氢气流。当催化剂的混合量大于4%时,氢气的转化率可达95%以上。     

Pd-Ag/C在硼氢化钠电氧化反应中的电化学行为

采用化学还原法制备了不同原子比的Pd-Ag/C催化剂。通过X射线衍射（XRD）表征了催化剂的晶体结构,并运用循环伏安、计时电流等电化学方法研究了其对硼氢化钠电氧化反应的催化活性。结果表明：适量Ag的掺杂不仅可以提高催化剂的催化活性,而且使得硼氢化钠电氧化反应过程中的转移电子数增加,其中Pd₇₅Ag₂₅/C的催化活性和转移电子数均为最高。     

(S)-3-羟基吡咯烷盐酸盐的合成工艺研究

以(S)-4-氨基-2-羟基丁酸为原料,经硅烷化、环合得到(S)-3-三甲基硅氧基-2-吡咯烷酮,再经还原、成盐,得到标题化合物.考察了还原体系、物料配比、溶剂等因素对收率的影响,确定的最佳反应条件为:用二氧六环为溶剂,NaBH4-CH3COOH作还原剂,(S)-4-氨基-2-羟基丁酸∶NaBH4∶冰乙酸的物质的量比为1∶5∶5,回流温度110～120 ℃,还原时间5 h.在上述条件下,产品总收率达到65%.     

基于硼氢化钠制氢燃料电池供氢系统设计

设计了一种基于硼氢化钠水解制氢技术的燃料电池供氢系统,包括硼氢化钠制氢装置及其控制系统.该系统利用单片微控制器对硼氢化钠制氢系统中的温度、流量、压力等多参数进行集成控制,实现反应系统安全可靠、自动化的要求,可以直接为燃料电池提供流量和压力可调的氢源.     

硼氢化钠水解给PEMFC供氢的研究

硼氢化钠因具有较高的理论储氢密度(10.7%)、可长期稳定储存、水解过程温和,并且规模可以根据用户需要而调整、全过程环境友好等优点,其水解制氢可作为质子交换膜燃料电池(PEMFC)供电系统的在线氢源,是近年来被广泛关注的制氢技术.使用自制的水解制氢催化剂及制氢装置,研究了硼氢化钠水解氢气对PEMFC单电池以及电堆性能的影响,发现在试验条件下该制氢装置给小功率(<60W)PEMFC供氢时,电池性能与气瓶供氢时基本相同;而给较大功率(如500 W)PEMFC供氢时,电池逐渐被毒化,性能远低于使用纯氢时且性能不可恢复.     

两种还原剂体系制备纳米镍粒子结构与磁性的对比

通过TEM及SEM表征粒子形态并对产物进行XRD分析,最后测定产物的磁化曲线。在微乳液环境中,NaBH4和N2H4.H2O两种还原体系得到粒子粒径分别为30~40 nm和100 nm,固体粉末产物未烧结时均呈无定形态,结晶性差。从磁化曲线可以看出,NaBH4还原制备的产物呈明显的铁磁性,饱和磁化强度(Ms)为32.28 A.m2.kg-1,剩磁(Mr)为10.98 A.m2.kg-1,产物矫顽力为178 kA.m-1。而N2H4.H2O制备的产物几乎不呈现铁磁性,剩磁和矫顽力接近零。     

控制种子量合成不同长径比的金纳米棒

先以氯金酸和硼氢化钠为原料合成直径为14 nm左右的金种子,然后在完全相同条件下的生长溶液中加入不同数量的金种子溶液以生长形成金纳米棒.结果表明,随种子用量增加,金纳米棒纵向吸收峰的波长增加,平均长径比从1.3增加到4.0.     

无载体铂钌合金催化水解硼氢化钠的研究

研究了无载体铂钌合金所催化的硼氢化钠水解.试验结果表明,采用葡聚糖dextran为软模板所制备催化剂的催化产氢活性呈现出如下顺序:Pt33Ru67 > Pt63Ru37 > Ru > Pt76Ru24 >>Pt.铂钌的原子比例影响着合金的晶体结构和晶粒尺寸,进而成为引起所制备催化剂活性变化的主要因素.本研究试验条件下,合金Pt33Ru67催化水解硼氢化钠的平均产氢速率为1.96 L(H2)min-11·g-1,氢气产率达到了98.2%.     

负载型Co-Ni-Cr-P/γ-Al2O3催化剂的制备及其制氢性能研究

目的优化Co-Ni-Cr-P合金催化剂镀液配方,探究其催化碱性Na BH4溶液制备氢气的最佳条件。方法利用化学镀的方法,在三氧化二铝(γ-Al2O3)基体表面镀覆了Co-Ni-Cr-P合金。利用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、X射线能量色散谱仪(EDS)、化学吸附仪(BET)和电感耦合等离子体发射光谱(ICP),对该催化剂的结构、微观形貌等进行了系统表征。结果 Co-Ni-Cr-P合金镀层均匀地分布在三氧化二铝载体表面,ICP测得该催化剂的相对组成为48.46%Co+19.77%Ni+21.02%Cr+10.75%P(质量分数)。化学镀Co-Ni-Cr-P的实验参数为:21.96 g/L硫酸钴,2.44 g/L硫酸镍,0.6g/L硝酸铬,20 g/L柠檬酸钠,10 g/L氟化铵,40 g/L次亚磷酸钠,p H=9,温度(90±1)℃。结论 20 m L含4%的硼氢化钠溶液在40℃时的产氢速率约为1500 m L/(g·min)。根据动力学计算可得,Co-Ni-Cr-P/γ-Al2O3合金催化剂催化碱性Na BH4溶液制备氢气的反应活化能为45.96 k J/mol。