鐵、鈷、鎳、銅和鋅催化劑催化氨硼烷水解產氫性能研究

作者：孫海杰,梅洋洋,陳志浩,陳凌霞,張巧玉,劉欣改

摘要：采用浸漬-還原法制備了鐵、鈷、鎳、銅和鋅催化劑,考察了其催化氨硼烷水解產氫性能,并優化了鈷催化劑的制備條件和反應條件。結果發現,鐵催化劑中鐵以Fe2B合金相存在,鈷催化劑中鈷以金屬鈷存在,鎳催化劑中鎳以金屬鎳和Ni(OH)2·2H2O存在,銅催化劑中銅以金屬銅和氧化亞銅存在,鋅催化劑中鋅以Zn4SO4(OH)6·4H2O存在。鐵、鈷、鎳、銅和鋅催化劑催化氨硼烷水解產氫活性由大到小順序為鈷催化劑、鎳催化劑、銅催化劑、鐵催化劑、鋅催化劑。顯然,具有金屬鈷相的鈷催化劑、金屬鎳相的鎳催化劑和金屬銅相的銅催化劑催化氨硼烷產氫活性高于具有Fe2B合金相的鐵催化劑。鋅催化劑在制備條件下不能被還原為金屬相,它幾乎沒有催化氨硼烷產氫活性。氯化鈷與還原劑硼氫化鈉的物質的量比為1∶1.3、還原溫度為303 K時制備的鈷催化劑催化BH3NH3水解產氫性能最佳。反應動力學計算表明鈷催化劑催化BH3NH3水解產氫反應對氨硼烷濃度的反應級數為零級,對鈷催化劑濃度的反應級數為一級,活化能為58 kJ/mol。

發文機構：鄭州師范學院化學化工學院 中國煙草研究院鄭州煙草研究院

關鍵詞：鈷過渡金屬氨硼烷產氫Cotransition metalammonia boranehydrogen generation

分類號： O643.36[理學—物理化學]