[发明专利]在六方晶结构的支撑体上负载有催化剂金属的催化剂及其制造方法

说明书

本发明涉及一种在包含六方晶结构的单晶物质的支撑体上负载有催化剂金属的催化剂及其制造方法，所述催化剂能够有效地用于氨脱氢反应或氨合成反应。

技术领域

本发明涉及一种在包含六方晶结构的单晶物质的支撑体上负载有催化剂金属的催化剂及其制造方法，所述催化剂能够有效地用于氨脱氢反应或氨合成反应。

背景技术

由于化石能源的枯竭及环境污染问题，对能够代替化石燃料的新的可再生替代能源的需求很大，作为这种替代能源之一，氢受到瞩目。

燃料电池和氢燃烧装置将氢用作反应气体，为了将燃料电池和氢燃烧装置例如应用于汽车或各种电子产品等，需要氢的稳定且持续的供给和储存技术。

为了向氢利用装置供给氢，可以采用每次需要氢时从另外设置的氢供给处供给的方式。在这种方式中，为了储存氢，可以使用压缩氢或液氢。

或者，可以采用将储存并产生氢的物质搭载于氢利用装置之后，通过该物质的反应而产生氢，将其供给到氢利用装置的方式。该方式例如提出有利用金属氢化物(metalhydride)的方法、利用吸附、解吸/碳(absorbents/c arbon)的方法、化学方法(chemicalhydrogen storage)等。

作为这种产氢物质，例如可以利用硼烷氨、氨等，在从这些脱氢的过程中利用催化剂。

其中，尤其氨具有高储氢密度(约17.7重量％)，且容易合成。

作为参考，氨脱氢反应及氨合成反应如下述反应式1所示。

[反应式1]

以往，对作为氨脱氢反应及氨合成反应的催化剂而负载于支撑体上的催化剂金属进行了研究，但催化剂金属在支撑体中的分散并不充分，催化活性低等，有改善的余地。

并且，使用由碳构成的支撑体时的严重的缺点是在产业条件下对添加氢的敏感性。具体而言，由碳构成的支撑体逐渐变形为甲烷，导致支撑体的逐渐消失从而导致作业的困难。

发明内容

发明要解决的技术课题

本发明的目的在于提供一种催化活性优秀的氨脱氢用催化剂或氨合成用催化剂。

本发明的目的在于提供一种在氨脱氢反应或氨合成反应中不分解而稳定的催化剂。

本发明的目的并不限于以上提及的目的。本发明的目的将通过以下的说明变得更明确，并且通过权利要求中所记载的方案及其组合来实现。

用于解决技术课题的手段

根据本发明的一实施例的催化剂可包括包含六方晶结构的单晶物质的支撑体及负载于所述支撑体上的催化剂金属。

所述单晶物质可以包含选自由六方晶氮化硼(Hexagonal boron nitr ide，h-BN)、氮化硼纳米管(Boron nitride nanotube，BNNTs)、氮化硼纳米带(Boron nitridenanoribbons，BNNRs)、氮化硼纳米片(Boron nitrid e nanosheet)、碳纳米管(Carbonnanotubes，CNTs)、碳纳米纤维(Carbo n nanofibers，CNFs)、还原氧化石墨烯(Reducedgraphene oxide，rGO)及硅烯(Silicene)组成的组中的一种以上。

所述催化剂金属可以包含选自由钌(Ru)、镍(Ni)、铑(Rh)、铱(Ir)、钴(Co)、铁(Fe)、铂(Pt)、铬(Cr)、钯(Pd)及铜(Cu)组成的组中的一种以上。

以催化剂的整体重量为基准，可以以0.01重量％至3重量％的含量负载有所述催化剂金属。