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硼氢化物是一类储氢密度很高的固态化合物,其中硼氢化钠(Na BH4,10.7 wt.%)和氨硼烷(NH3BH3,19.6 wt.%)具有较好的稳定性,合适催化剂作为硼氢化物水解放氢反应的开关,通过控制反应条件,可以对水解放氢进行有效控制。本文研究了复合型过渡金属催化剂的制备和对硼氢化物水解放氢性能的影响,同时研究了制备的多种新型过渡金属催化剂在不同条件下对硼氢化物水解产氢的影响。采用水热法制备了三维结构的氧化石墨烯(3DGO),兼备二维氧化石墨烯表面的官能团和三维立体结构。用化学还原法制备了催化剂Co@3DGO,微观结构表明Co颗粒团聚现象减少,粒径由40-50 nm减小到20 nm左右。在298K下,Na BH4产氢速率可达到4394 11min2--××MHgm L。反应活化能仅为37.43 k J?mol-1。研究发现,由于当反应处于较高产氢速率时,伴有大量气泡从催化剂表面产生,这些氢气泡迅速膨胀对催化剂的结构有很大的影响,导致催化剂金属的团聚和载体结构的坍塌。因此,Na OH浓度在0.25 M0.05 M范围内,催化剂的循环性能随着Na OH浓度的减小而增加。在活性组分中增加另一种过渡金属Mo,用化学还原法将Co2+和Mo6+两种离子共还原到3DGO上。由于双金属的共同作用,当Co和Mo的摩尔比为7:3时,Co0.7Mo0.3@3DGO水解Na BH4活性最高,在相同条件下比Co@3DGO的活性高1.6倍,可达到7023.311min2--××MHgm L,反应活化能仅为35.6 k J?mol-1。为了增加氧化石墨烯表面的缺陷,使其更好地锚定催化剂的活性组分,用氧化物刻蚀法制备了多孔改性氧化石墨烯(PGO)。以PGO为载体引入催化剂中,制备了催化剂Co@PGO,催化Na BH4的产氢速率可以达到595511min2--××MHgm L,Na BH4水解反应活化能为55.2 k J?mol-1。循环5次后,催化剂活性为第1次的72.9%。催化NH3BH3水解放氢速率可达10730.9 11min2--××MHgm L,AB水解反应活化能为41.95 k J?mol-1。