ChemCatChem：钠型ZSM-5分子筛负载纳米Ni催化剂用于高效氨分解制氢

以钠型ZSM-5分子筛为载体，通过卟啉配体的络合制备了均匀分散在ZSM-5分子筛中的纳米镍粒子，并将其用作高效氨分解制氢催化剂。

随着温室气体排放的增加和恶劣气候的加剧，人类迫切需要寻找可以替代化石燃料的新能源。氢气 (H2) 被认为是最清洁的能源之一。但氢气的体积能量密度较低，爆炸极限较宽（4%-75%）。目前运输、储存和使用安全面临巨大挑战。以其他物质的化学成分的形式储存氢，即化学储氢，将在很大程度上解决这一困境。氨（NH3）具有较高的氢含量比，在10个大气压或-33.4°C下可以以液体形式存在。它具有较高的体积能量密度，易于储存和运输。更重要的是，氨在空气中不易燃，且不含碳。它在分解产生氢气的过程中不排放任何温室气体。因此，氨成为理想的氢载体，只需要有效的催化剂即可将其分解产生氢气。

在这里，哈尔滨工业大学（深圳）开发了一种高效稳定的镍基催化剂，用于氨分解制氢。该制备方法首先将镍前驱体与卟啉配体结合，制备出相对稳定的镍金属配位化合物，然后将其负载到钠ZSM-5(Na-ZSM-5)分子筛上，得到所需的催化剂。由于配体的稳定作用，促进了尺寸均匀、约2.3nm的镍颗粒的形成。该值与理论计算的活性最高的镍颗粒尺寸一致。此外，Na-ZSM-5具有较高的比表面积，保证镍颗粒能够均匀分散在载体上。该方法制备的镍催化剂具有较高的氨分解活性，在5wt.%的较低镍负载量和600℃、/g/h的条件下即可实现氨的完全分解。同时，Na-ZSM-5载体中Na的存在为催化剂提供了丰富的碱性位点和较强的金属-载体相互作用，有效提高了催化剂的稳定性，在50小时的测试下降中几乎没有表现。

论文信息：

Na-ZSM-5 为

万博士，副教授。陶教授，教授。尤，张翔，教授。邵静

DOI：10.1002/cctc。