张迪，王雪，王艳

科学研究

C3N4负载CoB催化剂的制备及催化硼氢化物水解制氢性能研究

张迪，王雪，王艳*

（沈阳师范大学，辽宁 沈阳 110034）

采用化学沉积的方法在g-C3N4基底材料上制备出二元非贵金属Co-B催化剂，通过调节制备催化剂过程中还原剂浓度条件对样品进行优化，探究该体系的最佳还原剂浓度。结果表明：当还原剂的浓度值为0.6 mol·L-1时，所制备的Co-B/g-C3N4催化剂在硼氢化钠(NaBH4)水解制氢过程中表现出了较高的催化活性，其放氢速率为5 058.5 mL·min-1·g-1。

化学沉积法； 非贵金属； 硼氢化钠； 制氢

众所周知，碳和氮是地球环境中含量最丰富的两种化学元素，氮化碳的研究可以追溯到高分子聚合物氰脲酰胺[1]。此后，一些学者通过理论计算对C3N4的晶体结构进行了研究。推测出C3N4结构中存在5种结构，而g-C3N4则是唯一一个软质相，并且在常温下g-C3N4是5种结构中最稳定的一种。因为在g-C3N4的结构中C和N之间有很强的共价键而作为一种特殊的共轭体系聚合物，因此，与其他聚合物相比，它具有良好的性能稳定性。g-C3N4的结构在600 ℃以下几乎不会有明显变化，但它超过了600 ℃后，C3N4开始分解，结构也发生变化。它在750 ℃左右完全分解，说明g-C3N4具备良好的热稳定性。除了热稳定性，C3N4也有很好的化学性质，在常温常压下，几乎不溶于普通溶剂（如水、丙酮、乙醇等）。这种高稳定性是使得g-C3N4成为一种高效的催化剂先决条件。

同时，随着煤炭、石油和天然气等化石能源的不断消耗以及对生态环境的严重破坏，人们渴望绿色能源的呼声越来越强烈。……