碳纤维负载硼化钴催化硼氢化钠水解制氢.pdf

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1、第53卷第4期吉林大学学报(理学版)V01．53No．42015年7月JournalofJilinUniversity(ScienceEdition)July2015doi：10．13413／j．cnki．jdxblxb．2015．04．34碳纤维负载硼化钴催化硼氢化钠水解制氢贾若琨，马海明，杨晓航，林松竹，陈欢欢，张均成，赵光宇(东北电力大学化学工程学院，吉林吉林132012)摘要：利用浸渍负载一还原法制备碳纤维负载Co—B催化剂，研究反应温度、稳定剂(NaOH和CH。COONa)浓度及反应物(NaBH)浓度对催化剂活性的影响．通过X

2、射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)对催化剂进行表征分析，并研究NaBH的水解动力学行为．实验结果表明：碳纤维负载co—B催化剂以非晶形式存在；在4O℃，以0．19mol／LNaOH为稳定剂时，催化NaBH水解lOmin氢气产率约为96％；当NaBH浓度较低时，其水解反应近似为一级反应．关键词：硼氢化钠；水解制氢；碳纤维负载Co—B；动力学中图分类号：0643．38文献标志码：A文章编号：1671—5489(2015)04—0779—06HydrogenGenerationfromHydrolysisofSodiumBorohydri

3、deCatalyzedwithCobaltBorideCatalystsLoadedonCarbonFiberJIARuokun，MAHaiming，YANGXiaohang，LINSongzhu，CHENHuanhuan，ZHANGJuncheng，ZHAOGuangyu(CollegeofChemicalEngineering，NortheastDianliUniversity，Jilin132012，JilinProvince，China)Abstract：Theeffectsofreactiontemperature，stabi

4、lizer(NaOHandCH3COONa)，concentrationsofNaBH4andreactantsOiltheactivityofcatalystloadedoncarbonfiberpreparedbymeansofdip—load—reductionwereinvestigated．CatalystwascharacterizedbyX—raydiffraction(XRD)，scanningelectronmicroscopy(SEM)，andthehydrolysisdynamicsofsodiumborohydr

5、idewasstudied．TheexperimentalresultsshowthatinthepresenceofcarbonfiberloadCo—Bcatalystinamorphousformand0．19mol／LNaOHstabilizer，at40℃underalkalineconditions，hydrogenproductionrateisnearly96forcatalytichydrolysisofNaBH4forabout10minandhydrolysisreactionisapproximatelythef

6、irstorderreactionatlowsodiumborohydrideconcentration．Keywords：sodiumborohydride；hydrogenproduction；Co—Bcatalyst／carbonfiber；kinetics氢能是重要的清洁能源，其燃烧产物是水，对环境零排放，为可重复利用的二次清洁能源[1]．NaBH水解制氢具有储氢效率高、氢气纯度高、反应启动快、速度易控制、安全性高和副产物可回收利用等优点[4_8]．目前，不同种类的催化剂已应用到水解反应中．文献[9—13-1研究了钌、铂和铑等金

7、属盐类催化剂；文献[14]研究了FeC1，CoCl，NiC1，CuC1：等非贵金属催化剂，并采用负载在离子交换树脂上的Ru催化剂对NaBH溶液进行催化水解；文献E15]选用不同的载体制备负载型Pt催化剂Pt／C，Pt／Al。O。和Pt／VulcanxC-72．本文制备碳纤维负载收稿日期；2014—09—09．作者简介：贾若琨(1977一)，男，汉族，博士，教授，从事材料物理化学的研究，E-mail：jiaruokun@mail．nedu．edu．cn．基金项目：国家自然科学基金(批准号：51003010)、吉林省科技发展计划项目(批准号

8、：SKLSSM201132；2014Olo1O9OJc)和东北电力大学博士科研启动基金(批准号：11084)．780吉林大学学报(理学版)第53卷Co—B催化剂，并研究不同反应条件对NaBH水解速率的影响，