[發明專利]硼氫化鈉水解制氫Co-Ni-P納米催化劑及制備方法

在審

• 申請號: 201711339043.2
• 申請日: 2017-12-14
• 公開（公告）號: CN108091889A
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發明（設計）人: 王艷;王丹;李國德;史建軍;周功
• 申請（專利權）人: 沈陽師范大學
• 主分類號: H01M4/88
• 分類號: H01M4/88;H01M4/90;B82Y40/00;B82Y30/00
• 代理公司: 沈陽維特專利商標事務所(普通合伙) 21229
• 代理人: 楊群

本發明屬于無機納米材料領域，涉及一種硼氫化鈉水解制氫Co?Ni?P納米催化劑及制備方法，以金屬或非金屬基底為載體，將基底依次用熱堿溶液、酸侵蝕液、敏化液和活化液處理后，浸入化學鍍液中進行化學鍍，再經洗滌、干燥，即得以金屬基底為載體的、具有多種形貌的Co–Ni–P納米催化劑。該種Co–Ni–P納米催化劑在一定程度上有效降低了顆粒尺寸，增加了材料的比表面積，提高了其催化活性。

技術領域

本發明涉及一種硼氫化鈉水解制氫Co-Ni-P納米催化劑及制備方法，屬于無機納米材料領域。

背景技術

氫能由于燃燒熱值高，零污染，對環境友好等特點，成為21世紀較有潛力的新能源之一。氫作為質子交換膜燃料電池的陽極燃料，在實現化學能到電能的能量轉化過程中以水為唯一產物，沒有任何其他有害物質生成。然而，由于缺乏安全有效的制氫和儲氫方法，使得氫能的廣泛應用在很大程度上受到了限制。近年來，硼氫化鋰、硼氫化鈉和氨硼烷等硼氫化物因具有高儲氫容量而成為當前儲氫材料的研究熱點之一。其中，硼氫化鈉(NaBH4)因穩定性好，成本低以及質量儲氫容量高(10.9wt％)而備受關注。

在有適當催化劑存在的情況下，硼氫化鈉可通過催化水解的方式制氫。目前，硼氫化鈉水解制氫催化劑主要包含貴金屬基和非貴金屬基催化劑兩大類。貴金屬催化劑多為Pd基催化劑(Guella G,Patton B,Miotello A.J Phys Chemi C,2007,111(50):18744-50)以及Ru基催化劑(Akbayrak S,S,MorkanS.Int.J.Hydrogen Energy2014；39:9628-37；Chen Y,Liu Y.J.Mater.Chem A2014；2:9193-9)等。這些貴金屬催化劑在一定程度上均可有效提高硼氫化鈉水解放氫速率，但高昂的成本不適合工業生產和生活需要，阻礙其廣泛應用。因此，為了在提高催化劑催化速率的同時降低材料成本，非貴金屬基催化劑則成為了又一研究熱點，如Ni基催化劑(Seven F,Sahiner N.Int.J.HydrogenEnergy2014；39:15455-63)，Co基催化劑(Li H,Liao J,Zhang X,Liao W,Wen L,Yang J,Wang H,Wang R.J.Power Sources 2013；239:277-83)，二元Co基及Ni基催化劑(Guo Y,Dong Z,Cui Z,Zhang X,Ma J.Int.J.Hydrogen Energy 2012；37:1577-83；Kantürk FigenA.Int.J.Hydrogen Energy 2013；38:9186-97.)，以及三元Co–Ni–B(Li H,Wu Y,Zhang J,Dai W,Qiao M.Appl.Catal.,A 2004；275:199-206)和Co–Ni–P催化劑(Guo Y,Feng Q,MaJ.Appl.Surf.Sci.2013；273:253-6)。其中，三元非貴金屬催化劑由于元素和元素之間的協同效應，可有效提高催化效率，增強催化劑的穩定性，其中，三元非貴金屬Co–Ni–P催化劑材料因具有較好的催化活性而備受關注。