專利名稱：硼氫化物水解制氫化學鍍附載催化劑的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于氫能源催化技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種硼氫化物水解制氫化學鍍附載催化劑的方法。
背景技術(shù)：
近年來，國內(nèi)外很多學者對金屬硼氫化物水解反應(yīng)制氫爭相進行研究，并申請了一些專利。硼氫化物水解制氫工藝簡單、成本低、出氫率高，反應(yīng)生成的氣體純凈，含有少量水，它的原理是將金屬硼氫化物溶于堿性溶液，以利于保存，使用時加入金屬催化劑加速反應(yīng)。Amendola將Ru附載到IRA-400陽離子樹脂上作為催化劑，對金屬硼氫化物進行催化制氫。其制備經(jīng)過溶解、吸附、交換等過程，步驟煩瑣、工藝復雜。中國專利(CN 1565958A)公開了一種采用化學沉積的方法，將催化劑沉積在多孔基體上，這樣制成的催化劑會堵塞多孔載體的孔洞，當反應(yīng)發(fā)生時，孔洞內(nèi)氣體壓力升高，催化劑容易脫落。

發(fā)明內(nèi)容
硼氫化物水解制氫是用金屬硼氫化物溶于堿性溶液中，與催化劑接觸后金屬硼氫化物發(fā)生水解反應(yīng)釋放出氫氣，用以下方程式表示
M是堿金屬，可以是鈉、鉀、鋰的一種或幾種，在催化劑的作用下，金屬硼氫化物與水反應(yīng)生成偏硼酸鹽和氫氣。
通過化學鍍將催化劑附載到多孔載體內(nèi)部和表面。
本發(fā)明采用如下技術(shù)方案硼氫化物水解制氫化學鍍附載催化劑的方法，用化學方法將金屬催化劑附載到多孔載體內(nèi)部和表面，其制備過程包括1.按比例制備化學鍍?nèi)芤簩?-100g含有金屬離子的化合物和1-50g還原劑分別用蒸餾水溶解，并將二者混合，攪拌均勻，用蒸餾水稀釋至1-10升，加入添加劑0.2-2g，調(diào)節(jié)pH值到8-10，將溶液加熱到30-90℃；
其中金屬離子的化合物為鈀、鉑、銠、釕、鋨、銥、鎳或鈷的鹵化物、氫氧化物、硝酸鹽、磷酸鹽的一種或幾種混合物；還原劑為次磷酸鹽、亞磷酸鹽、肼、水合肼的一種或幾種；添加劑為乙二胺、2g/L硫代二甘醇酸、重量濃度為30-40％鹽酸、20-30％氨水、氯化銨、氫氧化鈉、鹽酸羥胺、10-20g/L EDTA中的一種或幾種；2.催化劑載體進行化學鍍將催化劑載體放入制備的溶液中，靜置5-200分鐘；3.清洗干燥取出用蒸餾水洗凈，進行干燥，制得催化劑。
本發(fā)明還可以采用如下技術(shù)措施所述的硼氫化物水解制氫化學鍍附載催化劑的方法，其特點是將催化劑載體放入溶液中，靜置30-120分鐘。
所述的硼氫化物水解制氫化學鍍附載催化劑的方法，其特點是用硫酸、氫氧化鈉或氨水調(diào)節(jié)pH值到8-10。
所述的硼氫化物水解制氫化學鍍附載催化劑的方法，其特點是化學鍍附載催化劑通過自然晾干。
所述的硼氫化物水解制氫化學鍍附載催化劑的方法，其特點是基體多孔載體是銅、鐵、錫、鎳。
所述的硼氫化物水解制氫化學鍍附載催化劑的方法，其特點是基體多孔載體為片狀、網(wǎng)狀、顆粒或泡沫。
本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果1、化學鍍附載催化劑方法在基體表面的鍍層很薄，不會將多孔載體中的孔洞填滿，反應(yīng)溶液流過時阻力小，減小水泵的功耗。
2、化學鍍所得到的鍍層厚度小，同樣重量催化劑活性表面大，催化劑利用率高。
3、催化劑在基體上附著的牢固度高，不會脫落。
4、催化劑附著在多孔載體上，可以制成片狀、網(wǎng)狀、顆粒等各種形狀。
5、催化劑制備方法簡單，可以批量制備催化劑。
具體實施例方式
為能進一步了解本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容、特點及功效，茲列舉以下實例并進行詳細說明如下實施例1
將10gPt(OH)4，0.5g肼分別用蒸餾水溶解，并將二者混合均勻攪拌，用蒸餾水稀釋至1升，加入2g乙二胺，滴入15滴20％EDTA，將溶液加溫至60℃，用NaOH調(diào)節(jié)pH值至10，將銅網(wǎng)剪成5×5cm2方形，放入溶液中靜置30分鐘，取出用蒸餾水沖洗，自然干燥，獲得了鉑催化劑。
實施例2將5.2g RuCl2和5gNaNO2分別溶于少量蒸餾水中，混合均勻并攪拌，用蒸餾水稀釋至1L，滴加10滴氨水，將溶液加溫至45℃，調(diào)節(jié)pH值至9，將泡沫鎳切割成5×5cm2方形放入溶液中靜置40分鐘，取出用蒸餾水沖洗，自然干燥，獲得了釕催化劑。
實施例3稱2.5gNaOH溶于15mL蒸餾水中，加入3.5gNaBH4，再加入上述制備的催化劑，可在6分鐘內(nèi)得到8.7升氫氣，生成氫氣平均速率為1.45L/分，反應(yīng)完畢后溶液中無脫落的催化劑顆粒。直接還原生成粉末狀催化劑生成氫氣平均速率為1.51L/分，證明化學附載催化劑活性良好。
權(quán)利要求
1.一種硼氫化物水解制氫化學鍍附載催化劑的方法，用化學方法將金屬催化劑附載到多孔載體內(nèi)部和表面，其特征是催化硼氫化物水解制取氫氣的金屬催化劑制備過程包括(1)按比例制備化學鍍?nèi)芤簩?-100g含有金屬離子的化合物和1-50g還原劑分別用蒸餾水溶解，并將二者混合，攪拌均勻，用蒸餾水稀釋至1-10升，加入添加劑0.2-2g，調(diào)節(jié)pH值到8-10，將溶液加熱到30-90℃；其中金屬離子的化合物為鈀、鉑、銠、釕、鋨、銥、鎳或鈷的鹵化物、氫氧化物、硝酸鹽、磷酸鹽的一種或幾種混合物；還原劑為次磷酸鹽、亞磷酸鹽、肼、水合肼的一種或幾種；添加劑為乙二胺、2g/L硫代二甘醇酸、重量濃度為30-40％鹽酸、20-30％氨水、氯化銨、氫氧化鈉、鹽酸羥胺、10-20g/L EDTA中的一種或幾種；(2)催化劑載體進行化學鍍將催化劑載體放入制備的溶液中，靜置5-200分鐘；(3)清洗干燥取出用蒸餾水洗凈，進行干燥，制得催化劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硼氫化物水解制氫化學鍍附載催化劑的方法，其特征是將催化劑載體放入溶液中，靜置30-120分鐘。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硼氫化物水解制氫化學鍍附載催化劑的方法，其特征是用硫酸、氫氧化鈉或氨水調(diào)節(jié)pH值到8-10。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硼氫化物水解制氫化學鍍附載催化劑的方法，其特征是化學鍍附載催化劑通過自然晾干。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硼氫化物水解制氫化學鍍附載催化劑的方法，其特征是基體多孔載體是銅、鐵、錫、鎳。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硼氫化物水解制氫化學鍍附載催化劑的方法，其特征是基體多孔載體為片狀、網(wǎng)狀、顆?；蚺菽?。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種硼氫化物水解制氫化學鍍附載催化劑的方法。本發(fā)明屬于氫能源催化技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明制備過程1.按比例制備化學鍍?nèi)芤簩?－100g含有金屬離子的化合物和1－50g還原劑分別用蒸餾水溶解，并將二者混合，攪拌均勻，用蒸餾水稀釋至1－10升，加入添加劑0.2－2g，調(diào)節(jié)pH值到8－10，將溶液加熱到30－90℃；2.催化劑載體進行化學鍍將催化劑載體放入制備的溶液中，靜置5－200分鐘；3.清洗干燥取出用蒸餾水洗凈，進行干燥。本發(fā)明催化劑基體表面鍍層很薄，反應(yīng)溶液流過時阻力小，并且催化劑具有活性表面大、利用率高、附著牢固，工藝簡單，可制成各種形狀、批量制備等優(yōu)點。
文檔編號C01B3/04GK1947845SQ200510015390
公開日2007年4月18日 申請日期2005年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月14日
發(fā)明者金靜, 任麗彬, 虞靖, 李勇輝, 劉浩杰, 張遙 申請人:中國電子科技集團公司第十八研究所