Co-Bi-B三元复合材料的制备及其在NaBH4水解制氢中的应用
2021-09-28陈露瑶董艳梅解品红李芳李其明
化工进展 2021年9期
关键词:催化剂
陈露瑶,董艳梅,解品红,李芳,李其明
(辽宁石油化工大学石油化工学院,石油化工重点实验室,辽宁 抚顺 113001)
随着人类社会的发展和环境污染的日益加剧,以煤炭、石油、天然气等为代表的传统能源危机日益凸显,寻求新型可循环再利用的绿色、高效能源对人类社会的可持续发展具有重要意义。氢能被普遍认为是极具前景的清洁能源,近些年氢能未能在市场上大规模投入应用,瓶颈在于氢气的储存和运输两个方面。目前氢气的储存主要可以分为两大类,即物理储氢和化学储氢[1-4]。最受人们关注的是利用化学氢化物储氢,其中NaBH4储氢密度高,理论储氢量可高达10.8%[5],其释放氢气的水解反应本身为放热反应,无需外加能量。此外,硼氢化钠由于水解反应生成的氢气纯度高,不生成对环境有害的副产物等优点受到国内外学者的广泛重视与研究[6-7]。NaBH4水解制氢的关键在于开发活性高、稳定性好、寿命长、价格低廉的催化剂。
众所周知,贵金属催化剂是NaBH4水解制氢的高效催化剂,但是由于贵金属催化剂价格昂贵且储量有限,其应用受到限制[8]。近年来非贵金属催化剂CoB、NiB、FeB、CuB等由于其廉价高效的优势被广泛研究[9-12],其中尤其以纳米非晶态合金CoB 催化剂最为引人注目,其催化活性仅次于Ru基催化剂。然而,磁性CoB纳米颗粒在催化NaBH4水解制氢的过程中极易发生团聚现象,从而降低了其催化效率。近年来,研究人员主要通过制备负载型CoB 催化剂[13-16]来提高催化剂比表面积,弱化CoB 粒子之间的磁性吸引,从而提高催化剂活性。……
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