功能化氮化碳对Pd基甲酸分解制氢催化剂性能的促进作用

负载型Pd基催化剂是最有效的甲酸分解(FAD)制氢催化剂之一,其中氮化碳载体的N含量较高,但是通常一步热解法制备的氮化碳为块状,难以有效分散表面金属纳米粒子(NPs)。本文通过将尿素前驱体在溶剂化作用后热解得到功能化氮化碳,以此为载体,利用阴离子交换和硼氢化钠直接还原法制备了功能化氮化碳负载的Pd基催化剂(Pd/C 3 N 4-F)。通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和X射线光电子能谱(XPS)对材料结构进行表征,并通过气体质量流量计测试了催化剂的性能。Pd/C 3 N 4-F具有优异的催化FAD制氢性能,30℃下的初始TOF(总转换频率)值和质量比活性分别为1824 h-1和17.14 mol H 2/(g Pd·h)。对产物的气相色谱分析结果也表明没有副产物CO生成,表明催化剂具有优异的选择性。并且随着温度的升高(30~40℃),催化剂性能逐渐提高。

关于Pd基催化剂催化甲酸分解制氢的研究综述

甲酸具有无毒性,环境温度下的液相,易运输等优点,是一种优良的储氢材料。相比于其它有机小分子,甲酸分解产氢量较高,副产物种类少。大量文献报道,在合适的催化剂作用下,甲酸能在温和条件下分解产生氢气和二氧化碳。本文综述了Pd基催化剂机理和材料研究的最新进展。

碳材料负载Pd催化甲酸盐分解制氢

实现温和条件下高效制氢,是满足人类对清洁、绿色新能源需求的关键,是当今国际研究热点。而催化甲酸-甲酸盐等含氢物质分解制氢,是实现上述目标的重要途径之一。本项目设计了一个教学时长灵活、实验内容丰富的钯碳催化甲酸钾分解制氢实验,探究催化剂制备、反应条件对催化活性影响以及反应动力学规律等。本实验不仅包含物理化学中动力学相关内容,还通过表征手段,引导学生对催化剂构效关系进行思考,增强创新意识。此外,本实验通过模块化设计,提倡组员分工协作,丰富教学内容、提高教学效率、锻炼学生合作能力。本项目可依托国家级教学实验示范中心搭建校际资源共享平台,实现实验数据共享、表征结果共享,各高校可自由选取需要的信息,充实学生课后实验报告。

甲酸液相分解制氢用负载型金属催化剂的研究进展

甲酸因具有毒性低、易于在室温下运输和储存等优点,被认为是一种很有前途的化学储氢载体,引起了广泛关注。通过调控金属纳米粒子的尺寸、调整载体与金属纳米粒子之间的相互作用以及优化金属纳米粒子的结构,可提高负载型金属催化剂催化甲酸液相分解制氢的性能。介绍了甲酸液相分解制氢的机理,以及负载型金属催化剂催化甲酸液相分解制氢的研究进展,并对今后的发展提出了展望,可为开发高性能甲酸液相分解制氢负载型金属催化剂提供参考。