中国石油大学（华东）硕士论文：硼氢化钠水解制氢催化剂的研究 姓名：**** 请学位级别：硕士专业：化学工程与工艺 导师：** 吉； 刘晨光 随着世界能源和环境问题的日益突出，氢能作为一种新能源越来越受到人们的关注。 与许多制氢技术相比，硼氢化钠水解制氢技术可以方便、实用、高效地获得高纯度氢气，是质子交换膜燃料电池的最佳氢源之一。 目前关于贵金属催化剂的研究较多，但贵金属价格昂贵，不利于实际应用。 因此，本文主要研究非贵金属催化剂催化硼氢化钠水解制氢技术。 研究内容包括雷雷金属催化剂和泡沫镍负载非晶合金催化剂催化硼氢化钠水解制氢。 本文考察了钴铝合金和不同镍铝合金制备的雷尼金属催化剂对硼氢化钠水解制氢的影响，考察了合金的浸出活化条件以及添加不同金属助剂对催化剂活性的影响。 。 通过 XRD、BET、XRF、H2。 TPD等方法系统研究了金属催化剂的体相和表面孔隙结构、化学组成和表面氢吸附性能，并试图将催化剂的各种表征结果与催化产氢活性和效果联系起来。 以制备最佳的制氢催化剂。 研究结果发现，比表面积比 更小，但活性却比 更高。 这与金属钴和金属镍的本质性质以及表面吸附氢的性质有关。
本文采用化学还原法制备了非晶态Co。 B. Co-P。 通过XIm、TEM、XPS、DsC、TPR等表征方法对催化剂B进行分析，考察不同制备条件对催化剂性能和催化活性的影响。 Co.B粉末和Co—P粉末。 B粉粒径为20.60%，呈棉状结构，两者在300℃左右的烘烤温度下开始结晶。另外，本文将Co.P.B负载在泡沫镍上制备了负载型催化剂,并通过SEM-EDS对其进行了表征和分析。 观察其表面形貌，发现Co.P.B/泡沫镍在硼氢化钠水解反应中比Co具有更好的性能。 B/泡沫镍具有更好的产氢活性和稳定性。 本文还对硼氢化钠水解反应动力学进行了初步研究，考察了硼氢化钠浓度、氢氧化钠浓度和反应温度对硼氢化钠催化水解产氢速率的影响。 研究发现，当硼氢化钠浓度较低时，硼氢化钠的水解反应近似为一级反应。 当反应溶液体系中硼氢化钠的浓度为5m01时。 L1。 氢氧化钠的浓度为1.5m01。 L.1，其催化水解反应的产氢率可以达到最大。 关键词：硼氢化钠，水解制氢，雷尼金属催化剂，无定形催化剂，动力学（图y）歌唱缺陷，乌吉曲义，碱锄。
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A. 中国石油大学（华东）硕士论文 1.1 选题背景及意义 第一章 前言 第一早旦 IJ 随着世界石油储量不断减少，地球生态环境进一步恶化，能源和环境问题成为制约因素人类能源系统的结构是各国经济可持续发展的重要因素，在不断变化：首先以固体燃料（煤炭、植物物质等）为主，然后以液体燃料（石油、碳氢化合物等）为主。 .），目前转向气体燃料（天然气、氢气等）[l。 尤其是现在，随着环保法规的要求越来越严格，人们更加关注环境问题，世界也开始关注环境问题。 种种现象表明，人们必须开发新能源，以防止环境进一步恶化。 氢能作为清洁可再生的二次能源，具有热值高、对环境无污染等特点。 它已经引起了越来越多的关注。 氢能有两种用途。 一种是通过氢气燃烧提供热能，另一种是通过燃料电池提供电能。 氢燃料电池技术是目前最有前景的氢能利用方式。 氢燃料电池具有高转化率、高比功率和比能量的特点，是新一代交通运输动力源。 随着燃料电池技术的不断突破和燃料电池商业应用前景的日益明朗，燃料电池的氢源技术越来越受到关注。 如何安全、高效地储存氢气是亟待解决的问题21。
氢气的储存方法有很多，包括高压储氢、液化储氢、玻璃微球储氢、碳纳米管吸附储氢等物理储氢方法，以及金属氢化物、化学氢化物等化学储氢方法。 近年来，人们将目光转向氢化物，如硼氢化钠NaBH4、氢化铝钠NaAl H4[3]等。化学氢化物水解供氢技术发展迅速，且以化学氢化物为主。 水制氢系统包括：固体氢化物与水直接反应、氢化物与水蒸气反应、氢化物浆料与水反应、氢化物催化水解等。作为氢化物的代表，硼氢化钠遇水发生水解并释放出氢。氢。 具有储氢能力高、反应条件温和、反应可控等优点。 因此，它已成为化学氢化物催化水解制氢技术的研究热点。 硼氢化钠水解制氢技术。 由于硼氢化钠水解释放的氢气不含COx、SOx、NOx等杂质气体，因此可直接用作燃料电池的氢源。 它是一种非常有潜力的供氢技术，也是近年来最有前景的供氢技术之一。 2017年就开始研究流行的催化制氢技术，该技术安全、便捷。 国外已广泛应用于燃料电池汽车，国内也有一定程度的应用。 取得了良好的效果，具有广阔的应用前景。 为了回收材料，实现零排放、零污染，一般将反应产生的副产物通过一定的方法重新合成为反应物。 硼氢化钠水解制氢技术中，制氢反应的副产物部分硼酸钠通过电解、烧结、球磨等方法重新合成为硼氢化钠，从而实现了硼氢化钠的制氢反应。第1章实现循环供氢简介。
图1-1所示为硼氢化钠水解的物质和能量循环过程。 硼氢化钠碱溶液通过催化水解反应产生氢气，为燃料电池提供氢气。 燃料电池输出电和水，副产物偏硼酸钠通过太阳能、水能或核能提供的能量重新合成硼氢化钠。 由此可见，硼氢化钠水解制氢可以实现循环供氢，是一种可行且环保的供氢方法。 图1.1 硼氢化钠水解供氢的物质与能量循环示意图 1-l aI es de 硼氢化钠水解供氢应用广泛，如汽车燃料电池供氢、潜艇燃料电池供氢，甚至笔记本电脑电池、手机充电电池等[41，所以硼氢化钠水解供氢的研究具有一定的实际意义[51]。 1.2 硼氢化钠制氢反应