碳纖維負(fù)載硼化鈷催化硼氫化鈉水解制氫.pdf

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1、第53卷第4期吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(理學(xué)版)V01.53No.42015年7月JournalofJilinUniversity(ScienceEdition)July2015doi:10.13413/j.cnki.jdxblxb.2015.04.34碳纖維負(fù)載硼化鈷催化硼氫化鈉水解制氫賈若琨,馬海明,楊曉航,林松竹,陳歡歡,張均成,趙光宇(東北電力大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院,吉林吉林132012)摘要:利用浸漬負(fù)載一還原法制備碳纖維負(fù)載Co—B催化劑,研究反應(yīng)溫度、穩(wěn)定劑(NaOH和CH。COONa)濃度及反應(yīng)物(NaBH)濃度對(duì)催化劑活性的影響.通過X

2、射線衍射(XRD)和掃描電鏡(SEM)對(duì)催化劑進(jìn)行表征分析,并研究NaBH的水解動(dòng)力學(xué)行為.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:碳纖維負(fù)載co—B催化劑以非晶形式存在;在4O℃,以0.19mol/LNaOH為穩(wěn)定劑時(shí),催化NaBH水解lOmin氫氣產(chǎn)率約為96%;當(dāng)NaBH濃度較低時(shí),其水解反應(yīng)近似為一級(jí)反應(yīng).關(guān)鍵詞:硼氫化鈉;水解制氫;碳纖維負(fù)載Co—B;動(dòng)力學(xué)中圖分類號(hào):0643.38文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):1671—5489(2015)04—0779—06HydrogenGenerationfromHydrolysisofSodiumBorohydri

3、deCatalyzedwithCobaltBorideCatalystsLoadedonCarbonFiberJIARuokun,MAHaiming,YANGXiaohang,LINSongzhu,CHENHuanhuan,ZHANGJuncheng,ZHAOGuangyu(CollegeofChemicalEngineering,NortheastDianliUniversity,Jilin132012,JilinProvince,China)Abstract:Theeffectsofreactiontemperature,stabi

4、lizer(NaOHandCH3COONa),concentrationsofNaBH4andreactantsOiltheactivityofcatalystloadedoncarbonfiberpreparedbymeansofdip—load—reductionwereinvestigated.CatalystwascharacterizedbyX—raydiffraction(XRD),scanningelectronmicroscopy(SEM),andthehydrolysisdynamicsofsodiumborohydr

5、idewasstudied.TheexperimentalresultsshowthatinthepresenceofcarbonfiberloadCo—Bcatalystinamorphousformand0.19mol/LNaOHstabilizer,at40℃underalkalineconditions,hydrogenproductionrateisnearly96forcatalytichydrolysisofNaBH4forabout10minandhydrolysisreactionisapproximatelythef

6、irstorderreactionatlowsodiumborohydrideconcentration.Keywords:sodiumborohydride;hydrogenproduction;Co—Bcatalyst/carbonfiber;kinetics氫能是重要的清潔能源,其燃燒產(chǎn)物是水,對(duì)環(huán)境零排放,為可重復(fù)利用的二次清潔能源[1].NaBH水解制氫具有儲(chǔ)氫效率高、氫氣純度高、反應(yīng)啟動(dòng)快、速度易控制、安全性高和副產(chǎn)物可回收利用等優(yōu)點(diǎn)[4_8].目前,不同種類的催化劑已應(yīng)用到水解反應(yīng)中.文獻(xiàn)[9—13-1研究了釕、鉑和銠等金

7、屬鹽類催化劑;文獻(xiàn)[14]研究了FeC1,CoCl,NiC1,CuC1:等非貴金屬催化劑,并采用負(fù)載在離子交換樹脂上的Ru催化劑對(duì)NaBH溶液進(jìn)行催化水解;文獻(xiàn)E15]選用不同的載體制備負(fù)載型Pt催化劑Pt/C,Pt/Al。O。和Pt/VulcanxC-72.本文制備碳纖維負(fù)載收稿日期;2014—09—09.作者簡(jiǎn)介:賈若琨(1977一),男,漢族,博士,教授,從事材料物理化學(xué)的研究,E-mail:jiaruokun@mail.nedu.edu.cn.基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金(批準(zhǔn)號(hào):51003010)、吉林省科技發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目(批準(zhǔn)號(hào)

8、:SKLSSM201132;2014Olo1O9OJc)和東北電力大學(xué)博士科研啟動(dòng)基金(批準(zhǔn)號(hào):11084).780吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(理學(xué)版)第53卷Co—B催化劑,并研究不同反應(yīng)條件對(duì)NaBH水解速率的影響,

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