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(xué)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(yīng)機制不明確。本論文針對這些科學(xué)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(chǎn)氫性能、構(gòu)效關(guān)系與產(chǎn)氫機制,主要結(jié)果如下:（1）從調(diào)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(dǎo)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(yīng)機理。結(jié)果表明,所有催化劑的可見光催化產(chǎn)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(dāng)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(nèi)蒙古大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū) 211工程院校

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【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

全球能源消耗量(數(shù)據(jù)來源:BP世界能源統(tǒng)計年鑒)

及運輸?shù)陌踩暂^高。因為放氫動力學(xué)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(xué)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(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，工業(yè)上具有成熟的制備技術(shù)，可以大規(guī)模生產(chǎn)。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(chǎn)氫量最高，是目前工業(yè)上應(yīng)用比較廣泛的制氫方式（CH3OH+H2O 3H2+CO2），該反應(yīng)需要在催化劑存在時才能高效進行。甲醇水蒸汽重整反應(yīng)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(nèi)蒙古大學(xué)博士學(xué)位論文50℃時就會有部分PdZn合金形成，當(dāng)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(chǎn)生的而 Cu 的燒結(jié)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(yīng)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(nèi)劑表面的氧空位對重整反應(yīng)中分子的活化起到了關(guān)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(yīng) H2的選擇性可以定性較高[31]。


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