介孔SBA-15負載金屬磷化物材料的制備與催化硼氫化鈉和氨硼烷釋氫性能的研究
發(fā)布時間:2022-08-10 09:06
隨著石油、天然氣、煤炭化石燃料等不可再生自然資源的日漸匱乏,并且在使用這些能源時不可避免的會產(chǎn)生大量有毒害排放物,造成環(huán)境污染,因此,人類急需找到一種清潔綠色的新能源來解決這一問題。氫氣作為二次能源,具有高能量密度和燃燒熱值,并且燃燒氧化后產(chǎn)物為水,干凈無污染,被認為是最清潔的能源。在化學(xué)儲氫材料中氨硼烷和硼氫化鈉由于具有較高的含氫量、高效安全和環(huán)境友好等優(yōu)點引起了研究工作者的廣泛關(guān)注。在催化化學(xué)儲氫材料氨硼烷和硼氫化鈉水解釋氫過程中,尋找一種高效穩(wěn)定并符合經(jīng)濟性的催化劑至關(guān)重要。本論文選取金屬磷化物為催化劑的反應(yīng)活性物質(zhì),并將金屬磷化物負載在介孔球形材料SBA-15上以增加催化劑的分散性并減少團聚作用進而提高催化效果。本文的研究內(nèi)容如下:(1)在鹽酸的酸性溶液中,以非離子型雙親性的P123(聚乙烯醚-聚丙烯醚-聚乙烯醚三嵌段共聚物,分子式為(EO)20(PO)70(EO)20)表面活性劑作為合成中的模板劑和作為硅來源的正硅酸四乙酯(TEOS),通過水熱合成法和煅燒退火過程制備出具有球形有序介孔SBA-15的材料。球形的...
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 氫能
1.3 氫能的儲存方式
1.4 化學(xué)儲氫材料
1.4.1 氨硼烷
1.4.2 硼氫化鈉
1.4.3 水合肼
1.4.4 甲酸
1.5 氨硼烷水解釋氫的機理及催化劑
1.5.1 貴金屬催化劑
1.5.2 非貴金屬催化劑
1.5.3 貴金屬和非貴金屬協(xié)同催化劑
1.6 硼氫化鈉水解釋氫的機理及催化劑
1.6.1 貴金屬催化劑
1.6.2 非貴金屬催化劑
1.7 金屬磷化物
1.7.1 金屬磷化物的制備方法
1.8 本課題的研究意義和主要內(nèi)容
第2章 實驗部分
2.1 實驗試劑
2.2 實驗儀器
2.3 材料的表征手段
2.3.1 XRD分析測試
2.3.2 SEM和EDX分析測試
2.3.3 TEM分析測試
2.3.4 ICP分析測試
2.4 實驗裝置
2.5 催化劑的制備
2.5.1 球形介孔材料SBA-15的合成
2.5.2 NiCo_2O_4@SBA-15的合成
2.5.3 Co_3O_4@SBA-15的合成
2.5.4 NiCoP@SBA-15的合成
2.5.5 Co_2P@SBA-15的合成
2.5.6 InP材料的合成
2.5.7 GaP材料的合成
2.6 樣品的表征
2.6.1 XRD
2.6.2 SEM
2.6.3 EDX
2.6.4 TEM
2.6.5 ICP
第3章 負載型金屬磷化物催化硼氫化鈉水解釋氫研究
3.1 不同催化劑對催化NaBH_4水解釋氫的效果比較
3.2 催化劑NiCoP@SBA-15催化NaBH_4水解釋氫
3.2.1 不同用量的催化劑NiCoP@SBA-15對SB水解釋氫的影響
3.2.2 不同底物NaBH_4濃度對水解釋氫過程的影響
3.2.3 不同濃度的NaOH對SB水解釋氫的影響
3.2.4 不同溫度對SB水解釋氫的影響
3.2.5 催化劑NiCoP@SBA-15循環(huán)性能效果測試
3.3 本章小結(jié)
第4章 負載型金屬磷化物催化氨硼烷水解釋氫研究
4.1 催化劑NiCoP@SBA-15催化NH_3BH_3水解釋氫
4.1.1 是否負載在SBA-15上的催化劑對催化AB水解釋氫的影響
4.1.2 不同用量的催化劑NiCoP@SBA-15對AB水解釋氫的影響
4.1.3 不同底物NH_3BH_3濃度對水解釋氫過程的影響
4.1.4 不同濃度的NaOH對AB水解釋氫的影響
4.1.5 不同溫度對AB水解釋氫的影響
4.1.6 催化劑NiCoP@SBA-15循環(huán)性能效果測試
4.1.7 回收的NiCoP@SBA-15粒子的XRD
4.1.8 不同催化劑催化AB水解釋氫的TOF值比較
4.2 催化劑Co_2P@SBA-15催化NH_3BH_3水解釋氫
4.2.1 不同用量的催化劑Co_2P@SBA-15對AB水解釋氫的影響
4.2.2 不同底物NH_3BH_3濃度對水解釋氫過程的影響
4.2.3 不同濃度的NaOH對AB水解釋氫的影響
4.2.4 不同溫度對AB水解釋氫的影響
4.2.5 催化劑Co_2P@SBA-15循環(huán)性能效果測試
4.3 本章小結(jié)
第5章 全文總結(jié)與展望
5.1 全文總結(jié)
5.2 展望
參考文獻
攻讀碩士期間發(fā)表的論文和科研成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Ni基催化劑催化水合肼分解制氫的研究進展[J]. 董永利,趙繼全. 石油化工. 2018(08)
[2]氨硼烷熱分解放氫的研究進展[J]. 馬建麗,張曉霞,曹海燕,王曉陽. 化工新型材料. 2016(05)
[3]溫和條件下水合肼催化分解制氫研究進展[J]. 賀雷,黃延強,王愛琴,王曉東,張濤. 化工進展. 2014(11)
[4]氨硼烷:一種高性能化學(xué)儲氫材料[J]. 李慧珍,王芃遠,陳學(xué)年. 科學(xué)通報. 2014(19)
[5]CoB/C催化硼氫化鈉水解制氫的性能[J]. 蔡凡,沈曉晨,戴敏,高鳴,王志斌,趙斌,丁維平. 無機化學(xué)學(xué)報. 2013(04)
[6]氨基絡(luò)合物制備氨硼烷及放氫性能研究[J]. 鄒少爽,陶占良,陳軍. 化學(xué)學(xué)報. 2011(18)
[7]氫能源發(fā)展研究現(xiàn)狀[J]. 賈同國,王銀山,李志偉. 節(jié)能技術(shù). 2011(03)
[8]制氫技術(shù)研究進展及在燃料電池中的應(yīng)用前景[J]. 周潔,鄭穎平,謝吉虹. 化工時刊. 2007(05)
[9]水熱法制備磁性材料粉體的研究進展[J]. 彭龍,徐光亮,劉莉. 磁性材料及器件. 2005(03)
[10]金屬氧化物納米微粒的制備研究進展[J]. 徐甲強,陳玉萍,王煥新. 鄭州輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報. 2004(01)
本文編號:3673356
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【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 氫能
1.3 氫能的儲存方式
1.4 化學(xué)儲氫材料
1.4.1 氨硼烷
1.4.2 硼氫化鈉
1.4.3 水合肼
1.4.4 甲酸
1.5 氨硼烷水解釋氫的機理及催化劑
1.5.1 貴金屬催化劑
1.5.2 非貴金屬催化劑
1.5.3 貴金屬和非貴金屬協(xié)同催化劑
1.6 硼氫化鈉水解釋氫的機理及催化劑
1.6.1 貴金屬催化劑
1.6.2 非貴金屬催化劑
1.7 金屬磷化物
1.7.1 金屬磷化物的制備方法
1.8 本課題的研究意義和主要內(nèi)容
第2章 實驗部分
2.1 實驗試劑
2.2 實驗儀器
2.3 材料的表征手段
2.3.1 XRD分析測試
2.3.2 SEM和EDX分析測試
2.3.3 TEM分析測試
2.3.4 ICP分析測試
2.4 實驗裝置
2.5 催化劑的制備
2.5.1 球形介孔材料SBA-15的合成
2.5.2 NiCo_2O_4@SBA-15的合成
2.5.3 Co_3O_4@SBA-15的合成
2.5.4 NiCoP@SBA-15的合成
2.5.5 Co_2P@SBA-15的合成
2.5.6 InP材料的合成
2.5.7 GaP材料的合成
2.6 樣品的表征
2.6.1 XRD
2.6.2 SEM
2.6.3 EDX
2.6.4 TEM
2.6.5 ICP
第3章 負載型金屬磷化物催化硼氫化鈉水解釋氫研究
3.1 不同催化劑對催化NaBH_4水解釋氫的效果比較
3.2 催化劑NiCoP@SBA-15催化NaBH_4水解釋氫
3.2.1 不同用量的催化劑NiCoP@SBA-15對SB水解釋氫的影響
3.2.2 不同底物NaBH_4濃度對水解釋氫過程的影響
3.2.3 不同濃度的NaOH對SB水解釋氫的影響
3.2.4 不同溫度對SB水解釋氫的影響
3.2.5 催化劑NiCoP@SBA-15循環(huán)性能效果測試
3.3 本章小結(jié)
第4章 負載型金屬磷化物催化氨硼烷水解釋氫研究
4.1 催化劑NiCoP@SBA-15催化NH_3BH_3水解釋氫
4.1.1 是否負載在SBA-15上的催化劑對催化AB水解釋氫的影響
4.1.2 不同用量的催化劑NiCoP@SBA-15對AB水解釋氫的影響
4.1.3 不同底物NH_3BH_3濃度對水解釋氫過程的影響
4.1.4 不同濃度的NaOH對AB水解釋氫的影響
4.1.5 不同溫度對AB水解釋氫的影響
4.1.6 催化劑NiCoP@SBA-15循環(huán)性能效果測試
4.1.7 回收的NiCoP@SBA-15粒子的XRD
4.1.8 不同催化劑催化AB水解釋氫的TOF值比較
4.2 催化劑Co_2P@SBA-15催化NH_3BH_3水解釋氫
4.2.1 不同用量的催化劑Co_2P@SBA-15對AB水解釋氫的影響
4.2.2 不同底物NH_3BH_3濃度對水解釋氫過程的影響
4.2.3 不同濃度的NaOH對AB水解釋氫的影響
4.2.4 不同溫度對AB水解釋氫的影響
4.2.5 催化劑Co_2P@SBA-15循環(huán)性能效果測試
4.3 本章小結(jié)
第5章 全文總結(jié)與展望
5.1 全文總結(jié)
5.2 展望
參考文獻
攻讀碩士期間發(fā)表的論文和科研成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Ni基催化劑催化水合肼分解制氫的研究進展[J]. 董永利,趙繼全. 石油化工. 2018(08)
[2]氨硼烷熱分解放氫的研究進展[J]. 馬建麗,張曉霞,曹海燕,王曉陽. 化工新型材料. 2016(05)
[3]溫和條件下水合肼催化分解制氫研究進展[J]. 賀雷,黃延強,王愛琴,王曉東,張濤. 化工進展. 2014(11)
[4]氨硼烷:一種高性能化學(xué)儲氫材料[J]. 李慧珍,王芃遠,陳學(xué)年. 科學(xué)通報. 2014(19)
[5]CoB/C催化硼氫化鈉水解制氫的性能[J]. 蔡凡,沈曉晨,戴敏,高鳴,王志斌,趙斌,丁維平. 無機化學(xué)學(xué)報. 2013(04)
[6]氨基絡(luò)合物制備氨硼烷及放氫性能研究[J]. 鄒少爽,陶占良,陳軍. 化學(xué)學(xué)報. 2011(18)
[7]氫能源發(fā)展研究現(xiàn)狀[J]. 賈同國,王銀山,李志偉. 節(jié)能技術(shù). 2011(03)
[8]制氫技術(shù)研究進展及在燃料電池中的應(yīng)用前景[J]. 周潔,鄭穎平,謝吉虹. 化工時刊. 2007(05)
[9]水熱法制備磁性材料粉體的研究進展[J]. 彭龍,徐光亮,劉莉. 磁性材料及器件. 2005(03)
[10]金屬氧化物納米微粒的制備研究進展[J]. 徐甲強,陳玉萍,王煥新. 鄭州輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報. 2004(01)
本文編號:3673356
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