氫氣作為一種存儲(chǔ)量豐富、能量密度高的綠色清潔能源,備受人們的關(guān)注。氫氣的安全存儲(chǔ)與運(yùn)輸是氫能源技術(shù)面臨的的最大挑戰(zhàn)之一。氨硼烷由于具有高的儲(chǔ)氫含量成為目前理想的儲(chǔ)氫材料之一。為實(shí)現(xiàn)氨硼烷制氫的實(shí)際應(yīng)用,發(fā)展廉價(jià)高效的催化劑是目前研究的熱點(diǎn)。石墨烯作為一種新型的單原子層厚度的二維納米碳材料,比表面積大,電導(dǎo)率高,是一種理想的生長(zhǎng)或固定具有高分散性金屬納米粒子的載體,對(duì)于提高催化劑的活性有著潛在的能力。本論文合成、表征了石墨烯負(fù)載的金屬納米粒子,并探索了它們作為氨硼烷水解催化劑的制氫研究。主要內(nèi)容如下:采用簡(jiǎn)單的原位還原合成方法,利用氨硼烷作為還原劑,在室溫下一步還原氧化石墨烯和硫酸銅混合溶液合成了石墨烯負(fù)載銅（Cu/RGO）催化劑。結(jié)果表明,得到的尺寸小于5 nm的銅納米粒子很好的分散在石墨烯片層上。該催化劑對(duì)于氨硼烷水解制氫具有優(yōu)異的催化活性,轉(zhuǎn)化頻率值（TOF）為3.6 mol H2 mol Cu-1 min-1,這是目前利用單質(zhì)銅納米粒子催化氨硼烷水解反應(yīng)的最高值。與單金屬組分相比,雙金屬往往表現(xiàn)出增強(qiáng)的催化性能。利用氨硼烷作為還原劑,一步原位共還原六水氯化鈷、六水氯化鎳和氧化石墨... 

【文章來(lái)源】：江西師范大學(xué)江西省

【文章頁(yè)數(shù)】：74 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 氨硼烷制氫研究
        1.2.1 氨硼烷的性質(zhì)
        1.2.2 氨硼烷水解反應(yīng)的基本原理
        1.2.3 氨硼烷水解放氫催化劑研究
            1.2.3.1 貴金屬催化劑
            1.2.3.2 非貴金屬催化劑
            1.2.3.3 貴金屬和非貴金屬協(xié)同催化劑
    1.3 石墨烯的研究概況
        1.3.1 石墨烯的結(jié)構(gòu)和性能
        1.3.2 石墨烯的制備
        1.3.3 石墨烯納米復(fù)合材料的復(fù)合形式
        1.3.4 金屬/石墨烯納米復(fù)合材料的研究
    1.4 本課題的研究目的、意義和主要內(nèi)容
    參考文獻(xiàn)
第2章 銅/石墨烯的合成及催化制氫
    2.1 前言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        2.2.2 氧化石墨烯的制備
        2.2.3 銅/石墨烯催化劑的合成及催化性能
        2.2.4 催化劑的分析與表征
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 催化劑的表征
        2.3.2 銅/石墨烯催化氨硼烷水解性能
            2.3.2.1 不同載體以及無(wú)載體的納米粒子催化性能比較
            2.3.2.2 銅/石墨烯催化氨硼烷水解的反應(yīng)級(jí)數(shù)測(cè)定
            2.3.2.3 銅/石墨烯催化氨硼烷水解的活化能
            2.3.2.4 銅/石墨烯循環(huán)穩(wěn)定性測(cè)試
    2.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第3章 鈷-鎳/石墨烯的合成及催化制氫
    3.1 前言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 化學(xué)試劑
        3.2.2 鈷-鎳/石墨烯催化劑的合成
        3.2.3 鈷-鎳/石墨烯催化性能測(cè)試
        3.2.4 鈷-鎳/石墨烯催化劑的分析與表征
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 催化劑的合成及表征
        3.3.2 鈷-鎳/石墨烯的催化氨硼烷水解速率
        3.3.3 鈷-鎳/石墨烯催化氨硼烷水解的活化能
        3.3.4 鈷-鎳/石墨烯催化劑的循環(huán)使用性能
    3.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
第4章 金屬-二氧化鈰/石墨烯的合成及催化制氫
    4.1 前言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 化學(xué)試劑
        4.2.2 鎳-二氧化鈰/石墨烯催化劑的合成
        4.2.3 鈷-二氧化鈰/石墨烯催化劑的合成
        4.2.4 催化劑的分析和表征
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 催化劑的表征
        4.3.2 鎳-二氧化鈰/石墨烯催化氨硼烷水解性能
            4.3.2.1 Ni的負(fù)載量的影響
            4.3.2.2 不同稀土氧化物的影響
            4.3.2.3 CeO2含量的影響
            4.3.2.4 不同催化劑催化氨硼烷水解制氫性能測(cè)試
            4.3.2.5 活化能以及循環(huán)使用性能對(duì)比
        4.3.3 鈷-二氧化鈰/石墨烯催化氨硼烷水解性能
    4.4 本章小結(jié)
    參考文獻(xiàn)
結(jié)論與展望
個(gè)人簡(jiǎn)歷
在讀期間公開(kāi)發(fā)表論文及科研情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]原位合成鈷/還原氧化石墨烯納米粒子催化氨硼烷制氫（英文）[J]. 楊宇雯,馮剛,盧章輝,胡娜,張飛,陳祥樹(shù).  物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2014(06)
[2]Graphene nanosheets decorated with Pd,Pt,Au,and Ag nanoparticles:Synthesis,characterization,and catalysis applications[J]. HE HongKun & GAO Chao* MOE Key Laboratory of Macromolecular Synthesis and Functionalization; Department of Polymer Science and Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China.  Science China（Chemistry）. 2011(02)



本文編號(hào)：3232910