用于硼氢化钠水解制氢催化剂及其载体的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于便携式制氢技术领域，具体涉及一种多孔碳化硅陶瓷催化剂载体及催 化剂的制备方法。
【背景技术】
[0002] 氢气作为二十一世纪最为环保的，高效的能源受到广泛的关注，但是氢气的储存 是解决氢能大规模应用的关键所在。现在，广泛研宄的储氢方式主要有物理储氢和化学储 氢两种。
[0003] 物理储氢的方式主要有：高压气瓶储氢，低温液化储氢，活性炭吸附储氢，过渡金 属氢化物储氢等。而对于化学储氢是通过氢化物分解产生氢气，包括碱金属氢化物储氢，硼 氢化物储氢及有机液态氢化物储氢等。
[0004] 化学储氢由于其高效安全，能够在常温常压下储氢一直备受关注，其中NaBH4因其 稳定性高、不易燃、无毒、储氢量高（10.67%)等特性成为首选材料。NaBH 4水解制氢技术 基于以下的化学反应：
【主权项】
1. 一种用于硼氢化钠水解制氢的催化剂载体的制备方法，包括如下步骤： 1) .纳米碳化硅粉体中添加造孔剂、粘结剂混合，然后挤出成型为颗粒状； 2) .将挤出的颗粒状碳化硅在惰性气氛中1350-1600°C焙烧，再在马弗炉中600- 800°C处理除去造孔剂；及 3) .将步骤2)处理得到颗粒状碳化硅用以下三种表面处理方法中的一种处理：空气中 煅烧，硝酸中加热回流，或水热处理，得到硼氢化钠制氢催化剂的碳化硅载体。
2. 如权利要求1所述的制备方法，其中： 步骤1)中所述碳化硅粉体为粒径40nm、500nm两种碳化硅混合得到，且造孔剂为淀粉、 聚乙烯醇或环糊精，粘结剂为聚乙二醇，所述颗粒状碳化硅的比表面积为15~30m2/g，孔径 为 40 ~60nm; 步骤2)中的焙烧在Ar气氛中于1350-1500°C下进行；及 步骤3)中所述三种表面处理方法分别为：600~900°C煅烧，在硝酸中回流处理温度 50~90 °C，温度90~150 °C水热处理。
3. 如权利要求1所述的制备方法，其中：步骤1)中所述颗粒状碳化硅为圆柱状，直径 2_，长度3nm，比表面积15~30m2/g，孔径为40~60nm。
4. 如权利要求2所述的制备方法，其中： 步骤2)中的焙烧进行3~6h，及 步骤3)中所述三种表面处理方法为：800-900 °C煅烧1~3h;浓硝酸中加热回流 10-30h;在 90-120°C水热 10_30h。
5. -种用于硼氢化钠水解制氢的催化剂的制备方法，包括如下步骤 4) .提供钌盐的酸性溶液； 5) .将权利要求1~4任一项所得碳化硅载体浸渍于所述钌盐酸性溶液； 6) .将浸渍后载体于300~400°C焙烧； 7) .任选地，重复5)和6)步骤，使载体中钌负载量达到需要水平； 8) .对负载的钌进行还原处理得到Ru/SiC催化剂。
6. 如权利要求5所述的制备方法，所述钌盐为氯化钌或硝酸钌。
7. 如权利要求5所述的制备方法，所述Ru/SiC催化剂中钌金属的质量分数为1~5%。
【专利摘要】一种用于硼氢化钠水解制氢的催化剂的载体的制备包括1)纳米碳化硅粉体中添加造孔剂、粘结剂，挤出成型为颗粒状；2)将颗粒状碳化硅在惰性气氛中1350-1600℃焙烧，再在马弗炉中600—800℃处理除去造孔剂；及3)将步骤2)得到颗粒状多孔碳化硅用以下一种作表面处理：空气中煅烧，硝酸中加热回流，或水热处理，得到硼氢化钠制氢催化剂的碳化硅载体。所得载体负载催化剂成分钌后得到用于硼氢化钠水解制氢的催化剂。由于使用了耐强碱腐蚀的多孔碳化硅作为载体，机械强度大，催化剂活性寿命长。循环使用五十次催化活性基本没有降低，表现出极强的稳定性和持久性，超过大部分文献中报道制氢催化剂的寿命。
【IPC分类】B01J19-32, B01J32-00, C01B3-06, B01J27-224
【公开号】CN104841355
【申请号】CN201510198878
【发明人】黄永民, 张建强
【申请人】华东理工大学
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年4月22日