制氫催化劑制備與性能研究

第1章緒論
1.1氫能發(fā)展現(xiàn)狀001
1.2制氫方法概述002
1.3制氫催化劑研究進(jìn)展003
1.3.1氨分解催化劑003
1.3.2氨硼烷水解催化劑009
1.3.3水分解催化劑012
參考文獻(xiàn)016

第2章制氫反應(yīng)
2.1氨分解反應(yīng)021
2.1.1氨分解反應(yīng)熱力學(xué)021
2.1.2氨分解反應(yīng)動力學(xué)022
2.2氨硼烷水解反應(yīng)023
2.2.1氨硼烷結(jié)構(gòu)特點(diǎn)023
2.2.2氨硼烷水解制氫機(jī)理024
2.3水分解反應(yīng)024
2.3.1析氫反應(yīng)024
2.3.2析氧反應(yīng)026
2.3.3水分解電催化劑評價指標(biāo)026
參考文獻(xiàn)028

第3章氨分解制氫貴金屬釕基催化劑
3.1概述031
3.2氮摻雜介孔碳負(fù)載釕催化劑032
3.2.1催化劑制備032
3.2.2催化劑結(jié)構(gòu)表征033
3.2.3氨分解反應(yīng)性能045
3.3釕基合金催化劑048
3.3.1催化劑制備049
3.3.2催化劑結(jié)構(gòu)表征051
3.3.3氨分解反應(yīng)性能058
3.4基于UiO-66系列衍生碳基材料負(fù)載釕基催化劑059
3.4.1催化劑制備060
3.4.2催化劑結(jié)構(gòu)表征060
3.4.3氨分解反應(yīng)性能068
參考文獻(xiàn)071

第4章氨分解制氫非貴金屬催化劑
4.1鐵基催化劑073
4.1.1負(fù)載型氮化鐵催化劑073
4.1.2基于Fe2O3構(gòu)建氮化鐵催化劑084
4.1.3氮化鐵-釕雙金屬催化劑099
4.2鈷基催化劑103
4.2.1載體對鈷基催化劑催化性能的影響103
4.2.2助劑對碳納米管負(fù)載鈷基催化劑催化性能的影響112
4.3鎳基催化劑121
4.3.1基于DFT方法研究Ni13、Cu13以及Ni12Cu團(tuán)簇的氨分解反應(yīng)活性121
4.3.2鎳納米粒子催化氨分解反應(yīng)的尺寸效應(yīng)126
參考文獻(xiàn)136

第5章氨硼烷水解制氫催化劑
5.1概述139
5.2鉑基催化劑139
5.2.1鉑基納米晶催化劑139
5.2.2碳納米管負(fù)載鉑基催化劑147
5.2.3碳限域鉑基催化劑159
5.3銠基催化劑169
5.3.1銠納米顆粒催化劑169
5.3.2負(fù)載型銠基納米催化劑179
5.4非貴金屬催化劑190
參考文獻(xiàn)192

第6章水分解制氫貴金屬催化劑
6.1概述196
6.1.1氧化銥粉體材料196
6.1.2金屬摻雜氧化銥粉體材料198
6.1.3其他晶型結(jié)構(gòu)銥基氧化物粉體材料200
6.2氧化銥薄膜催化劑202
6.2.1催化劑材料制備202
6.2.2旋涂條件優(yōu)化203
6.2.3氯銥酸濃度的影響205
6.2.4煅燒溫度的影響207
6.2.5等離子體處理的影響216
6.3銥基納米粒子催化劑222
6.3.1材料制備222
6.3.2結(jié)構(gòu)與成分表征224
6.3.3PVP含量對電化學(xué)性能的影響227
6.3.4CTAB含量對電化學(xué)性能的影響232
參考文獻(xiàn)236

第7章水分解制氫非貴金屬催化劑
7.1概述243
7.2鎳基催化劑243
7.2.1陽極化處理鎳鐵合金條帶243
7.2.2多孔鎳銅納米針陣列催化劑258
7.3銅基催化劑278
7.3.1化學(xué)刻蝕銅鎂系列合金278
7.3.2CuO/ITO電極材料299
7.4鐵基催化劑311
7.4.1陽極電沉積法制備鐵基薄膜催化劑311
7.4.2逐步沉積法制備鐵基薄膜催化劑339
7.5小結(jié)351
參考文獻(xiàn)352

第8章其他制氫反應(yīng)催化劑
8.1甲酸分解制氫催化劑358
8.1.1單金屬催化劑358
8.1.2雙金屬催化劑360
8.2甲醇水蒸氣重整制氫催化劑361
8.2.1Cu基催化劑361
8.2.2Zn-Cr催化劑361
8.2.3貴金屬催化劑362
參考文獻(xiàn)363