专利名称：硼氢化物水解制氢电镀附载催化剂的方法
技术领域：
本发明属于氢能源催化技术领域，特别是涉及一种硼氢化物水解制氢电镀附载催化剂的方法。
背景技术：
近年来，国内外很多学者对金属硼氢化物水解反应制氢争相进行研究，并申请了一些专利。硼氢化物水解制氢工艺简单、成本低、出氢率高，反应生成的气体纯净，含有少量水，它的原理是将金属硼氢化物溶于碱性溶液，以利于保存，使用时加入金属催化剂加速反应。Amendola将Ru附载到IRA-400阳离子树脂上作为催化剂，对金属硼氢化物进行催化制氢。其制备经过溶解、吸附、交换等过程，步骤烦琐、工艺复杂。中国专利(CN 1565958A)公开了一种采用沉积的方法，将催化剂沉积在多孔基体上，这样制成的催化剂会堵塞多孔载体的孔洞，当反应发生时，孔洞内气体压力升高，催化剂容易脱落。
发明内容
硼氢化物水解制氢是用金属硼氢化物溶于碱性溶液中，与催化剂接触后金属硼氢化物发生水解反应释放出氢气，用以下方程式表示
M是碱金属，可以是钠、钾、锂的一种或几种，在催化剂的作用下，金属硼氢化物与水反应生成偏硼酸盐和氢气。
通过电镀将催化剂附载到多孔载体内部和表面。
本发明采用如下技术方案硼氢化物水解制氢电镀附载催化剂的方法，用电镀方法将金属催化剂附载到载体内部和表面，其特征是催化硼氢化物水解制取氢气的金属催化剂制备过程包括(1)按比例制备电镀液将1-50g金属盐溶于1-10升蒸馏水中，加入添加剂0.2-2g，调节pH值至0.1-3，将溶液加热到30-100℃；
其中金属盐溶液为钯、铂、铑、钌、锇、铱、镍和钴的亚硝酸盐、卤化物、硫酸盐、磷酸盐中的一种或几种混合物；添加剂是亚硝酸钠、硝酸胺、氯化胺、氢氧化钾或磷酸；(2)催化剂载体进行电镀将惰性阳极连接正极，催化剂载体连接负极，调节电流密度0.1-10A/dm2，电镀时间为1-120分钟；(3)清洗干燥取出后用蒸馏水洗净，进行干燥，制得催化剂。
本发明还可以采用如下技术措施所述的硼氢化物水解制氢电镀附载催化剂的方法，其特点是用硫酸、氢氧化钠或氨水调节pH值到0.1-3。
所述的硼氢化物水解制氢电镀附载催化剂的方法，其特点是电镀附载催化剂通过自然晾干。
所述的硼氢化物水解制氢电镀附载催化剂的方法，其特点是基体多孔载体是铜、铁、锡、镍。
所述的硼氢化物水解制氢电镀附载催化剂的方法，其特点是基体多孔载体为片状、网状、颗粒或泡沫。
本发明具有的优点和积极效果1、电镀附载催化剂方法在基体表面的镀层很薄，不会将多孔载体中的孔洞填满，反应溶液流过时阻力小，减小水泵的功耗。
2、电镀所得到的镀层厚度小，同样重量催化剂活性表面大，催化剂利用率高。
3、催化剂在基体上附着的牢固度高，不会脱落。
4、催化剂附着在多孔载体上，可以制成片状、网状、颗粒等各种形状。
5、催化剂制备方法简单，可以批量制备催化剂。
图1是本发明所用的装置结构示意图；其中，1-电子负载，2-电镀槽，3-电镀液，4-阴极，5-稳压电源，6-阳极，7-搅拌桨，8-加热炉。
图2是本发明使用时生成氢气的速率曲线。
具体实施例方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹列举以下实例并进行详细说明如下实施例1参照附图1和附图2。
将4gRhSO4和2g硫酸溶于1升蒸馏水中，加温至45℃，打开搅拌器，将惰性阳极和要镀的5×5cm2镍网插入溶液中，调节电子负载使电流恒定在0.5A，电镀时间30分钟，取出用蒸馏水冲洗，自然干燥，可以获得铑催化剂。
实施例2将80gPdCl2和2gNH4Cl溶于1L蒸馏水中，使温度恒定在42℃，打开搅拌器，将惰性阳极和要镀的5×5cm2铁网插入溶液中，调节电子负载使电流恒定在0.5A，电镀时间50分钟，取出用蒸馏水冲洗，自然干燥，可以获得钯催化剂。
实施例3称2.5gNaOH溶于15mL蒸馏水中，加入3.5gNaBH4，再加入上述镀好的催化剂，可在6分钟内得到8.2升氢气，生成氢气平均速率为1.37L/分，反应完毕后溶液中无脱落的催化剂颗粒。生成氢气速率曲线见附图2，系列3为直接还原生成粉末状的催化剂，由图可见电镀的催化剂活性良好。
权利要求
1.一种硼氢化物水解制氢电镀附载催化剂的方法，用电镀方法将金属催化剂附载到载体内部和表面，其特征是催化硼氢化物水解制取氢气的金属催化剂制备过程包括(1)按比例制备电镀液将1-50g金属盐溶于1-10升蒸馏水中，加入添加剂0.2-2g，调节pH值至0.1-3，将溶液加热到30-100℃；其中金属盐溶液为钯、铂、铑、钌、锇、铱、镍和钴的亚硝酸盐、卤化物、硫酸盐、磷酸盐中的一种或几种混合物；添加剂是亚硝酸钠、硝酸胺、氯化胺、氢氧化钾或磷酸；(2)催化剂载体进行电镀将惰性阳极连接正极，催化剂载体连接负极，调节电流密度0.1-10A/dm2，电镀时间为1-120分钟；(3)清洗干燥取出后用蒸馏水洗净，进行干燥，制得催化剂。
2.根据权利要求1所述的硼氢化物水解制氢电镀附载催化剂的方法，其特征是用硫酸、氢氧化钠或氨水调节pH值到0.1-3。
3.根据权利要求1所述的硼氢化物水解制氢电镀附载催化剂的方法，其特征是电镀附载催化剂通过自然晾干。
4.根据权利要求1所述的硼氢化物水解制氢电镀附载催化剂的方法，其特征是基体多孔载体是铜、铁、锡、镍。
5.根据权利要求1所述的硼氢化物水解制氢电镀附载催化剂的方法，其特征是基体多孔载体为片状、网状、颗粒或泡沫。
全文摘要
本发明涉及一种硼氢化物水解制氢电镀附载催化剂的方法。本发明属于氢能源催化技术领域。本发明制备过程包括1.按比例制备电镀液将1－50g金属盐溶于1－10升蒸馏水中，加入添加剂0.2－2g，调节pH值至0.1－3，将溶液加热到30－100℃；2.催化剂载体进行电镀将惰性阳极连接正极，催化剂载体连接负极，调节电流密度0.1－10A/dm2，电镀时间为1－120分钟；3.清洗干燥取出后用蒸馏水洗净，进行干燥，制得催化剂。本发明具有催化剂基体表面镀层很薄，反应溶液流过时阻力小，并且催化剂具有活性表面大、利用率高、附着牢固，工艺简单，可批量制备催化剂等优点。
文档编号B01J37/34GK1947844SQ200510015389
公开日2007年4月18日 申请日期2005年10月14日 优先权日2005年10月14日
发明者金静, 任丽彬, 虞靖, 李勇辉, 刘浩杰, 张遥 申请人:中国电子科技集团公司第十八研究所