【摘 要】
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氢气作为全球公认的清洁能源载体,备受关注.寻找安全高效地储氢材料以转型到氢能社会是最大的挑战之一.氨硼烷由于具有非常高的储氢量分数(19.6 wt％),颇具应用前景[1,2].
【机 构】
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江西师范大学化学化工学院,江西南昌,330022
【出 处】
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中国化学会2014年中西部地区无机化学化工学术研讨会
论文部分内容阅读
氢气作为全球公认的清洁能源载体,备受关注.寻找安全高效地储氢材料以转型到氢能社会是最大的挑战之一.氨硼烷由于具有非常高的储氢量分数(19.6 wt％),颇具应用前景[1,2].氨硼烷在常温下比较稳定,但在合适的催化剂条件下每摩尔氨硼烷可以水解放出3摩尔的氢气.因此,氨硼烷的水解制氢关键就是催化剂的研制[3-6].在本工作中,我们采用一锅法在反相胶束体系合成Ru@SiO2核壳金属纳米催化剂,通过调节Ru前驱体的浓度可以控制金属Ru核在SiO2球内的生长数量[3].通过透射电镜分析表明形成的核壳金属纳米粒子具有颗粒小,形貌均一等特点.整个核壳纳米粒径约为20 nm,其中金属部分Ru纳米粒子约为2nm,并且随着金属Ru负载量的增加,金属Ru纳米粒子在SiO2球内的生长数量也随之增加(如图1所示).Ru@SiO2核壳纳米催化剂中核材料的制备和二氧化硅壳的形成全部在一个微反应器中进行,一锅合成法避免了核材料表面预修饰过程,使实验操作简单化.Ru的负载量为6 wt％时,Ru@SiO2核壳纳米催化剂表现出最佳的催化氨硼烷制氢活性,TOF值高达200 mol H2 min-1 mol-1 Ru,活化能为38.2 kJ mol-1.Ru含量更高的催化剂,虽然Ru粒子数更多,但是有部分Ru已经长在了壳层外,导致催化剂活性有微弱下降.
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