Rh/Ti3C2T x MXene催化剂用于氨硼烷催化产氢
2021-11-05张庆萧付雪力赖慧荣姬培熠
上海师范大学学报·自然科学版 2021年5期
张庆萧,付雪力,赖慧荣,姬培熠,李 辉
(上海师范大学化学与材料科学学院,上海200234)
0 引言
环境保护问题变得愈发严峻,新能源的开发和利用迫在眉睫.在诸多新能源中,氢能源在燃烧后只产生水,具有清洁无污染的特性.此外,氢气(H2)的热值高、来源广泛,对未来的可持续性发展和碳中和的实现具有重要意义.当前,最受关注的储氢材料之一是氨硼烷[1-4].氨硼烷具有高达19.6%(质量分数)的理论氢含量,同时在室温下具有高稳定性,便于运输使用.氨硼烷主要有3种氢释放方式,分别是热分解、醇解和水解.相对于热分解和醇解来说,水解更加经济、环保和条件温和[4].氨硼烷的水解可以在多种贵金属催化剂的作用下进行,铑(Rh)基催化剂对氨硼烷的分解具有优异的催化活性.WANG等[1]使用具有氧空位的氧化钒(VO2)纳米棒作为载体,实现了Rh原子的高度分散,合理地设计了对氨硼烷水解具有显著催化活性的金属催化剂.二维过渡金属碳化钛(Ti3C2TxMXene)材料是一种新兴的催化剂载体材料,在甲酸分解产氢等催化中有着重要的应用[5-7].LI等[8]通过使用多层Ti3C2TxMXene材料对钌纳米粒子进行负载,结果表明:Ru/Ti3C2Tx催化剂对硼氢化钠的水解具有良好的催化活性,证明了Ti3C2TxMXene材料的催化应用前景.因此,开发二维Ti3C2TxMXene材料担载的金属Rh催化剂(Rh/Ti3C2TxMXene)用于氨硼烷催化产氢的高效率催化体系,具有重要的应用价值和研究意义.Rh/Ti3C2TxMXene催化剂的制备可分为两步:首先,由钛碳化铝(Ti3AlC2MAX相)材料在酸和插层剂的作用下制备二维Ti3C2TxMXene材料;……
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