發(fā)布時間：2021-01-31 23:08

　　氫能被認(rèn)為是清潔的可再生能源。作為一種最有前景的化學(xué)儲氫材料——氨硼烷具有無毒性、環(huán)境友好、高含氫量等優(yōu)點,但室溫下的氨硼烷較穩(wěn)定,難以實現(xiàn)快速水解放氫。為了提高氨硼烷水解制氫的產(chǎn)氫速率和循環(huán)性能,本論文采用原位還原法合成了釕基金屬催化劑,通過碳材料負(fù)載、添加PVP穩(wěn)定改性,制備出高比表面積和多孔結(jié)構(gòu)的Ru/NPC、Ru/GC、Ru/BC-1等催化材料。通過BET、XRD、XPS、SEM、TEM、ICP等多種方法對催化劑進(jìn)行表征。此外,測試了Ru/NPC、Ru/GC、Ru/BC-1催化氨硼烷水解制氫性能,并研究了其反應(yīng)機理。主要研究內(nèi)容如下:（1）以鹽酸氨基脲作為氮源,葡萄糖為碳源,通過水熱法和惰性氣氛（N₂）下高溫煅燒合成了氮摻雜多孔碳材料。然后,采用原位還原法合成了釕負(fù)載氮摻雜多孔碳催化劑（Ru/NPC）。Ru/NPC用于催化氨硼烷水解制氫,室溫下顯示高的催化活性,90 s完成放氫反應(yīng),TOF值為813 mol_H2·mol_Ru^-1·min^-1,活化能為24.95 kJ·mo... 

【文章來源】：桂林電子科技大學(xué)廣西壯族自治區(qū)

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    §1.1 引言
        §1.1.1 氫能及其發(fā)展概述
        §1.1.2 儲氫技術(shù)
    §1.2 制氫技術(shù)現(xiàn)狀
        §1.2.1 化石燃料制氫
        §1.2.2 水分解制氫
        §1.2.3 配位氫化物水解制氫
        §1.2.4 生物質(zhì)制氫
        §1.2.5 金屬單質(zhì)水解制氫
        §1.2.6 本節(jié)小結(jié)
    §1.3 氨硼烷的結(jié)構(gòu)和制氫方式
        §1.3.1 氨硼烷的結(jié)構(gòu)特點
        §1.3.2 氨硼烷制氫的方式
        §1.3.3 氨硼烷水解機理
    §1.4 氨硼烷水解制氫的催化劑研究
        §1.4.1 貴金屬催化劑研究
        §1.4.2 非貴金屬催化劑研究
        §1.4.3 催化劑的制備方法
    §1.5 本論文選題思路和主要內(nèi)容
第二章 實驗儀器與表征方法
    §2.1 實驗試劑與儀器設(shè)備
        §2.1.1 實驗試劑
        §2.1.2 實驗儀器及設(shè)備
    §2.2 氨硼烷水解制氫性能測試及催化劑表征方法
        §2.2.1 氨硼烷水解制氫性能測試
        §2.2.2 掃描電鏡分析
        §2.2.3 透射電鏡分析
        §2.2.4 物理吸附分析
        §2.2.5 電感耦合等離子體光譜儀分析
        §2.2.6 X射線衍射分析
        §2.2.7 元素分析儀分析
        §2.2.8 X射線光電子能譜測試分析
第三章 Ru/NPC催化氨硼烷水解制氫的研究
    §3.1 引言
    §3.2 材料的制備
        §3.2.1 氮摻雜多孔碳材料的合成
        §3.2.2 釕負(fù)載氮摻雜多孔碳催化劑的合成
    §3.3 Ru/NPC的結(jié)構(gòu)和形貌分析
        §3.3.1 SEM和TEM圖像分析
        §3.3.2 XRD分析
        §3.3.3 XPS分析
        §3.3.4 BET分析
    §3.4 Ru/NPC的催化性能測試
        §3.4.1 Ru/NPC催化性能和循環(huán)性能測試
        §3.4.2 氨硼烷濃度對催化性能的影響
        §3.4.3 溫度對催化性能的影響
    §3.5 本章小結(jié)
第四章 Ru/GC催化氨硼烷水解制氫研究
    §4.1 引言
    §4.2 材料的制備
        §4.2.1 銀杏葉基多孔碳材料的合成
        §4.2.2 釕負(fù)載銀杏葉基多孔碳催化劑的合成
    §4.3 Ru/GC的結(jié)構(gòu)和形貌分析
        §4.3.1 SEM和TEM圖像分析
        §4.3.2 XRD分析
        §4.3.3 XPS分析
        §4.3.4 BET分析
    §4.4 Ru/GC的催化性能測試
        §4.4.1 催化劑濃度對催化性能的影響
        §4.4.2 循環(huán)性能測試
        §4.4.3 溫度對催化性能的影響
    §4.5 本章小結(jié)
第五章 PVP穩(wěn)定的Ru/BC催化氨硼烷水解制氫研究
    §5.1 引言
    §5.2 材料的制備
        §5.2.1 竹葉基多孔碳材料的合成
        §5.2.2 PVP穩(wěn)定的Ru/BC催化劑的合成
    §5.3 Ru/BC-X的結(jié)構(gòu)和形貌分析
        §5.3.1 SEM和TEM圖像分析
        §5.3.2 XRD分析
        §5.3.3 XPS分析
        §5.3.4 BET分析
    §5.4 Ru/BC-X的催化性能測試
        §5.4.1 不同PVP添加量對催化性能的影響
        §5.4.2 循環(huán)性能測試
        §5.4.3 溫度對催化性能的影響
    §5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    §6.1 總結(jié)
    §6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者在攻讀碩士期間的主要研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]Zr基MOFs材料儲氫性能及改性研究[D]. 王鳳玲.大連理工大學(xué) 2016



本文編號：3011740