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氢能作为一种安全、环保、高效的绿色清洁能源,一直以来备受世界的关注,氢气的安全储存与运输是氢能技术发展受限的关键。氨硼烷(NH3BH3,AB)的密度低、稳定性好、储氢含量高,成为目前理想的储氢材料之一,但在没有催化剂存在的情况下,其水解动力学性能很差,这严重阻碍了NH3BH3在实际氢能源中的应用。本论文以催化氨硼烷制氢作为研究对象,在系统分析基于金属纳米复合材料催化NH3BH3制氢的国内外研究进展的基础上,设计和合成了几种负载型钯镍铜金属纳米复合催化剂,并详细研究了其催化NH3BH3制氢性能。主要内容如下:(1)合成了钯纳米粒子负载于层状双氢氧化物(Layered Double Hydroxide,LDH)的催化剂,研究了其催化氨硼烷水解制氢的性能。本章以立方块的ZIF-67为模板,经刻蚀形成中空结构的立方盒状NiCo-LDH,在不额外加入还原剂的条件下,与钯盐水热原位合成两相的LDH负载高分散Pd纳米粒子(nanoparticle,NPs),即Pd NPs/α-LDH和Pd NPs/β-LDH。并对其进行了SEM-EDS,ICP-OES,XRD,TEM,HR-TEM和XPS等表征。在催化氨硼烷水解的研究中发现,Pd NPs/α-LDH比PdNPs/β-LDH表现出更好的催化活性。在298K温度下,其TOF可达49.5molH2·molPd-1·min-1,活化能为20.56 kJ·mol-1,优于许多已报道的钯基催化剂。这可能是由于LDH具有多孔结构,比表面积大和中空微纳米结构的特点。此外,α相LDH层间又含有大量的OH-,与活性中心Pd NPs的协同作用从而促进氨硼烷中B-H的断裂。(2)合成了掺杂CeO2的CuNi合金纳米粒子负载在石墨烯(rGO)上的催化剂,研究了其对氨硼烷催化制氢的性能及催化对硝基苯酚还原的活性。通过在氮气气氛中共还原的方法将掺杂CeO2的CuNi合金纳米粒子负载在石墨烯上,并用SEM-EDS,ICP-OES,XRD,TEM和XPS等进行了表征。通过筛选一系列不同比例组分的CuNi-CeO2/rGO催化剂对氨硼烷催化水解制氢的性能研究,发现掺杂的铈含量为13.9mol%的Cu0.8Ni0.2-CeO2/rGO的催化效果最佳。在298K时,最大TOF值为34.4molH2·mol-1cat.·min-1,反应的活化能仅为19.1 kJ·mol-1,甚至低于好多贵金属催化剂的活化能。此外,催化AB水解得到的氢气可进一步用于还原4-硝基苯酚,在室温下,TOF值高达为8.1 min-1。(3)合成了掺杂CeO2的PdNi合金纳米粒子负载在石墨烯上的催化剂PdNi-CeO2/rGO,研究了其催化氨硼烷水解制氢的性能。通过在在室温下的共还原的方法将掺杂CeO2的PdNi合金纳米粒子负载在石墨烯上,并对其进行SEM-EDS,ICP-OES,XRD,TEM,HR-TEM和XPS等进行了表征。结构表征发现CeO2掺杂的PdNi合金纳米均匀的负载在石墨烯片上。合成了不同比例组分的PdNi-CeO2/rGO,并进行了催化氨硼烷水解制氢的性能研究,发现掺杂的铈含量为13.9 mol%的Pd0.8Ni0.2-CeO2/rGO的催化效果最佳。在298K时,最大TOF值为30.5molH2·mol-1cat.·min-1,反应的活化能仅为37.78 kJ·mol-1。Pd0.8Ni0.2-CeO2/rGO的高催化活性可能归因于小尺寸的PdNi-CeO2纳米粒子,金属间的协同作用及金属与载体之间的相互作用。此外,该反应相对于催化剂的浓度为一级反应,相对于氨硼烷的浓度为零级反应。