甲酸（HCOOH）和硼烷氨（NH₃BH₃）分別含有4.4 wt%與19.6 wt%的氫,而且運輸方便,是有前景的兩種化學儲氫材料。然而這兩種儲氫材料在放氫過程中存在共性問題,即含廉價過渡金屬的催化劑活性低且反應機制不明確。本論文針對這些科學問題,把可見光催化與光熱催化方法引入NH₃BH₃和HCOOH的放氫體系中,系統(tǒng)研究了新型光催化劑的產氫性能、構效關系與產氫機制,主要結果如下:（1）從調控并提高非貴金屬催化劑中活性組分電子密度,能夠提高其催化性能的角度出發(fā),合成了一系列類半導體金屬有機框架（MOFs）負載的Co和Ni納米催化劑,并研究了它們光催化NH₃BH₃的放氫性能與反應機理。結果表明,所有催化劑的可見光催化產氫活性都有很大提高,其中Co/MIL-101（Cr）-NH₂具有最高活性,TOF值為117.7 min^-1,這是當時報道的非貴金屬催化劑中活性最高的。該類型光催化劑活性提高是由光活性MOFs與具有非等離... 

【文章來源】：內蒙古大學內蒙古自治區(qū) 211工程院校

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【學位級別】：博士

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全球能源消耗量(數據來源:BP世界能源統(tǒng)計年鑒)

及運輸的安全性較高。因為放氫動力學因素，含氫量較高的甲醇、甲酸、水合肼、硼烷氨成為人們研究的熱點。圖1.2 不同類型的化學儲氫材料的特性[1]Fig. 1.2 Characteristics of chemical hydrogen storage materials[1].1.2.1 甲醇甲醇（CH3OH）的含氫量為 12.5 wt%，常溫下無色具有酒精氣味，化學性質穩(wěn)定，工業(yè)上具有成熟的制備技術，可以大規(guī)模生產。甲醇常見的制氫方式有三種：甲醇的水蒸汽重整、甲醇裂解、甲醇氧化。在這三種方式中，甲醇水蒸汽重整的產氫量最高，是目前工業(yè)上應用比較廣泛的制氫方式（CH3OH+H2O 3H2+CO2），該反應需要在催化劑存在時才能高效進行。甲醇水蒸汽重整反應的催化劑主要分為貴金屬催化劑和非貴金屬催化劑兩大類。貴金屬催化劑以 Pd 為代表。1995 年，Takezawa 等報道 PdZn 合金對催化劑活性影響[26]。2003 年，該課題組又在催化劑 Pd 中摻入 Zn，催化劑的選擇性得到了很大提高。特別是將摻入 Zn 的Pd 分別負載在 CeO2和活性炭上

內蒙古大學博士學位論文50℃時就會有部分PdZn合金形成，當溫度繼續(xù)升高就中催化劑的選擇性并沒有增加。催化劑顆粒較小時，C較高選擇性是由于小顆粒在升溫過程中粒徑變大產生的而 Cu 的燒結溫度為 200℃，是催化劑使用過程中的 來提高 Cu-Al 催化劑的反應活性和選擇性[29]。2019 年，所制備的催化劑 Cu/Sc2O3-ZnO 在 220~600℃范圍內劑表面的氧空位對重整反應中分子的活化起到了關鍵升 Cu/ZnO 的性能，用大比表面積的 MCM-41 為-41。該催化劑甲醇水蒸汽重整反應 H2的選擇性可以定性較高[31]。


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