多孔碳负载镍纳米颗粒的制备及催化氨硼烷水解制氢.pdf

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1、第31卷第1期无机化学学报Vo1．31No．12015年1月CHINESEJOURNALOFIN0RGANICCHEMISTRY103—108多孔碳负载镍纳米颗粒的制备及催化氨硼烷水解制氢徐凤勤胡小飞程方益梁静陶占良陈军(先进能源材料化学教育部重点实验室，天津化学化工协同创新中心，南开大学化学学院，天津300071){摘要：合成了蜂窝状的分级多孑L碳，并以多孔碳为载体通过浸渍一化学还原法制备碳载镍(Ni／C)作为催化氨硼烷水解制氢的催化剂。采用XRD、BET、SEM、Raman、TEM等手段对样品进行了表征并研究了Ni／C室温催化性能。结果显示，多孔碳比表面积高达737m2~g～，具有部

2、分石墨化结构；负载的非晶态镍纳米颗粒平均粒径约为10nm，均匀分布在碳基材。碳载镍对氨硼烷水解反应具有良好的催化活性，镍负载量为3％时催化性能最佳，298K温度下放氢速率达到1304．67mL·ming一，活化能为29．1kJ·mol一，并且具备一定的催化稳定性，表明Ni／C可作为一种廉价高效的催化剂应用于催化氨硼烷水解制氢。关键词：分级多孑L碳；碳载镍；氨硼烷；水解；制氢中图分类号：O614．81+3文献标识码：A文章编号：1001—4861(2015)01—0103—06DoI：10．11862／CJIC．2015．032PreparationofPorousCarbon-Suppo

3、rtedNiNanoparticlesforCatalyticHydrogenGenerationfromAmmoniaBoraneHydrolysisXUFeng—QinHUXiao—FeiCHENGFang—YiLIANGJingTA0Zhan—LiangCHENJuneyLaboratoryofadvancedEnergyMaterialsChemistry(Min~tryofEducation)，CollaborativeInnovationCenterofChemicalScienceandEngineering,CollegeofChemistry,NankaiUnivers

4、ity,Tianjin300071，China)Abstract：Honeycomb—likehierarchicalporouscarbonwaspreparedandemployedassubstratetosupportnickelnanparticlesviaanimpregnation-chemicalreductionmethod．Thesynthesizedcarbon—supportednickel(denotedasNi／C)wasusedascatalystsforhydrogengenerationfromhydrolysisofammoniaborane(AB)．

5、ResultsofXRD，BET，SEM，Raman，andTEMmeasurementsshowedthatthesynthesizedcarbonpossessedhighspecificsurfaceareaof737m·g一andpartiallygraphitedstructure；thesupportedamorphousNinanoparticleshadanaverageparticlesizeof10nmandwereuniformlydispersedontheporouscarbonsubstrate．ThesynthesizedNi／Cexhibitedhighc

6、atalyticactivitytowardsthehydrolysisofAB．Athydrolysistemperatureof298K，Ni／Cwith30wt％Niloadingwasthemostactive．resultinginahighhydrogenreleaserateof1304．67mL‘min一。g一andalowactivationenergyof29．1kJ·mol～．Inaddition，theNi／Ccatalystcouldberepeatedlyutilizedwithrespectableactivityreservationforseveralt

7、imes．TheresultsindicatethatNi／Cisapromisinglow-costcatalystforhydrolyticdehydrogenati0nofAB．Keywords：hierarchicalporouscarbon；carbon—supportedNi；ammoniaborane；hydrolysis；hydrogengeneration氢气(H2)作为一种高能量密度、清洁的含能载制约氢能应用的关