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铝和水反应制氢有许多方法,比如,铝和碱反应制氢,球磨铝和贵金属或一些无机盐类。但是这些方法都有缺点,碱性溶液腐蚀设备,而贵金属价格昂贵。本文通过化学还原的方法成功制备了Fe B,Co B,Ni B和Co-Fe-B催化剂,并对催化剂用XRD,SEM,BET,XPS等进行了表征,本论文重点研究了催化剂对铝/水产氢的影响。主要实验内容如下:(1)M-B(M=Fe,Co,Ni)催化剂的制备条件对铝/水产氢的影响。研究发现不同溶剂(水,乙醇和甲醇),MCl2或MCl3的量不同时,以及温度不同时制备的M-B都对铝/水产氢产生影响。(2)最优条件制备的M-B(M=Fe,Co,Ni)对铝/水产氢的影响。发现Fe B的比表面最大,而Co B,Ni B出现了团聚现象。随催化剂质量的增加,诱导期都会缩短,但Co B,Ni B质量增加时,氢气的产量降低,而Fe B质量增加时氢气的产量会增加。Fe B,Co B,Ni B催化铝/水制氢效果最好的是Fe B,其次是Ni B,最后是Co B。这是因为Fe B的比表面大,同时形成Fe B/Al,Fe/Al,Fe B/Fe微型原电池,加速铝粉的腐蚀。随温度的升高,铝/水反应的速率增加。通过Arrhenius方程可以计算求得Fe B,Co B,Ni B催化铝/水产氢的活化能分别为38.2k J/mol,49.4k J/mol,22.3k J/mol。在M-B(M=Fe,Co,Ni)催化铝/水反应后的溶液中,连续批量的加铝粉,可以快速产生氢气,无诱导期。(3)Co-Fe-B催化剂对铝/水产氢的影响。Co-Fe-B催化剂是有单质Fe和Co-Fe-B组成的。随Fe Cl3含量的增加,所制备的Co-Fe-B催化剂中,Fe元素的含量也在增加,与此同时,Co-Fe-B催化铝/水反应产氢的产氢速率和氢气产量也在增加。但是随Co-Fe-B质量的增加,由于催化剂的团聚以及氧化,氢气的产量有所降低。随温度的升高,反应的速率和产氢量都有所升高,此反应的活化能为49.9k J/mol。在连续批量的加铝粉过程中,此时溶液为Al(OH)3的饱和溶液,由于Al/Al(OH)3原电池的存在,可以加速铝粉的腐蚀,反应快速产生氢气无诱导期。