《表1 单组分金属催化剂催化氨硼烷水解制氢》

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《氨硼烷分解制氢及其再生的研究进展》


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对于单组分的非贵金属纳米催化剂,其制备简单,组成单一,结构易于确定,有利于对氨硼烷催化脱氢机理的研究(总结见表1),不过其催化活性一般不高,所以对非贵金属进行修饰,改变其结构或形貌,对催化性能会产生一定的影响。Wei等[14]采用溶剂热法成功合成了尺寸可控且高催化活性的Co空心纳米球,通过高清透射电镜(HRTEM)分析表明,改变初始加入的溶液中乙二胺和乙醇的体积比,反应温度和时间都对Co空心纳米球的形貌和颗粒大小产生影响,得到最佳的反应条件。在此基础上,将Co和石墨烯复合,得到石墨烯-钴空心复合纳米球CoHS-rGO,用于催化氨硼烷水解表现出高的催化活性。Feng等[15]分别采用相控热分解法和湿法浸渍合成了Ni2P、Ni5P4、Ni、Ni/CeO2和Ni/CNTs这5种催化剂,研究结果表明,Ni2P和Ni5P4催化氨硼烷水解的活性明显优于另外3种,此外,由于Ni5P4中Ni转移到P中的电子更多,这种强的电子效应有利于催化性能提高,反应活化能为39kJ/mol,低于部分贵金属催化剂。2018年,Feng等[5]利用表面官能团丰富的碳质微球作为牺牲模板,合成了一系列不同壳厚度和孔隙的中空CuO微球,结合XRD、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)表征技术,发现当前体溶液浓度为1mol/L、水和乙醇摩尔比为3∶0时合成的CuO-1催化氨硼烷水解的性能最好,在(45±2)℃时的产氢速率为294mL/(min·gcatalyst),反应活化能为49.2kJ/mol,为制备氨硼烷水解制氢的高性能催化剂提供了简单、绿色、低成本的方法。