[发明专利]一种氨硼烷水解析氢用催化剂PtNiOx

说明书

本发明属于氨硼烷水解析氢技术领域，公开了一种氨硼烷水解析氢用催化剂PtNiO_x/TiO₂‑V_O及其制备方法。所述催化剂的分子式为PtNiO_x/TiO₂‑V_O，TiO₂‑V_O代表富含氧空位的TiO₂，NiO_x代表含氧空位的氧化镍；所述催化剂的结构为Pt颗粒和NiO_x分布在TiO₂‑V_O纳米片上。步骤如下：（1）、将等质量的TiO₂与NaBH₄充分研磨，在保护气氛下300~350℃保温0.5~1 h，得到TiO_2‑V_O；（2）、将TiO_2‑V_O、乙酰丙酮铂、乙酰丙酮镍充分混合后，在保护气氛下250~300℃保温0.5~1 h，得到催化剂PtNiO_x/TiO₂‑V_O；其中，乙酰丙酮铂和乙酰丙酮镍的摩尔比保证Pt和Ni的摩尔比为1∶1，TiO_2‑V_O与乙酰丙酮铂的质量比为100∶（4.24~8.48）。本发明采用有机热解法制备了含有两种氧空位的PtNiO_x/TiO₂‑V_O催化剂，该催化剂用于氨硼烷水解析氢具有很高的活性。

技术领域

本发明属于氨硼烷水解析氢技术领域，具体涉及一种氨硼烷水解析氢用催化剂PtNiO_x/TiO₂-V_O及其制备方法。

背景技术

随着环境污染的加剧和化石燃料的不断消耗，不断促使研究者致力于发展高效、清洁和可再生能源。在各种可持续能源中，氢能，因其能量密度高、环境友好、来源丰富及可再生等特性，被认为是绿色能源，是未来取代传统化石燃料的最有希望的清洁能源候选者之一。

在新型储氢材料中，氨硼烷(NH₃BH₃)具有高氢含量（19.6 wt%）、低分子量（30.87g/mol）、无毒、高稳定性，并且在空气和水溶液中具有良好的稳定性的特点。这些优点使NH₃BH₃作为储氢材料吸引了人们的目光。目前应用于氨硼烷析氢中的贵金属催化剂很多，但是这些催化剂的制备过程比较复杂且催化活性都不高。

因此，研究开发高活性的贵金属催化剂是氨硼烷水解析氢的关键科学问题之一，也是目前该领域的研究热点和重点。在最近的报道中，二氧化钛负载贵金属是一种经典的催化剂模型，且Pt纳米颗粒(NPs)具有优异的催化性能，是研究最广泛的均相和非均相AB脱氢体系催化剂材料之一。但是Pt基催化基的活性不高，目前报道的最高负载Pt的TiO₂（anatase）催化活性为311min^-1 。那么选用合适的催化剂载体并加强金属与载体之间的电子转移是提升Pt基催化剂活性的关键，氧空位会改变催化剂表面的电子分布，从而影响催化活性，且目前报道的文献对TiO₂负载型催化剂氢气还原是在高温下进行，温度都在500℃左右，由于高温引起的金属载体强相互作用，导致氧化物向金属迁移到金属表面覆盖活性位，是为了提升催化选择性，但是由于覆盖了活性位，用于氨硼烷体系中则会降低催化剂的反应活性。

发明内容

针对上述现有技术的缺陷与不足，本发明的目的在于提供一种氨硼烷水解析氢用催化剂PtNiO_x/TiO₂-V_O及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：