專利名稱：硼氫化物水解制氫電鍍附載催化劑的方法
技術領域：
本發(fā)明屬于氫能源催化技術領域，特別是涉及一種硼氫化物水解制氫電鍍附載催化劑的方法。
背景技術：
近年來，國內外很多學者對金屬硼氫化物水解反應制氫爭相進行研究，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。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，當反應發(fā)生時，孔洞內氣體壓力升高，催化劑容易脫落。

發(fā)明內容
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生成偏硼酸鹽和氫氣。
通過電鍍將催化劑附載到多孔載體內部和表面。
本發(fā)明采用如下技術方案硼氫化物水解制氫電鍍附載催化劑的方法，用電鍍方法將金屬催化劑附載到載體內部和表面，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)按比例制備電鍍液將1-50g金屬鹽溶于1-10升蒸餾水中，加入添加劑0.2-2g，調節(jié)pH值至0.1-3，將溶液加熱到30-100℃；
其中金屬鹽溶液為鈀、鉑、銠、釕、鋨、銥、鎳和鈷的亞硝酸鹽、鹵化物、硫酸鹽、磷酸鹽中的一種或幾種混合物；添加劑是亞硝酸鈉、硝酸胺、氯化胺、氫氧化鉀或磷酸；(2)催化劑載體進行電鍍將惰性陽極連接正極，催化劑載體連接負極，調節(jié)電流密度0.1-10A/dm2，電鍍時間為1-120分鐘；(3)清洗干燥取出后用蒸餾水洗凈，進行干燥，制得催化劑。
本發(fā)明還可以采用如下技術措施所述的硼氫化物水解制氫電鍍附載催化劑的方法，其特點是用硫酸、氫氧化鈉或氨水調節(jié)pH值到0.1-3。
所述的硼氫化物水解制氫電鍍附載催化劑的方法，其特點是電鍍附載催化劑通過自然晾干。
所述的硼氫化物水解制氫電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電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?；蚺菽?br> 本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果1、電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，反應溶液流過時阻力小，減小水泵的功耗。
2、電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。


圖1是本發(fā)明所用的裝置結構示意圖；其中，1-電子負載，2-電鍍槽，3-電鍍液，4-陰極，5-穩(wěn)壓電源，6-陽極，7-攪拌槳，8-加熱爐。
圖2是本發(fā)明使用時生成氫氣的速率曲線。
具體實施例方式
為能進一步了解本發(fā)明的發(fā)明內容、特點及功效，茲列舉以下實例并進行詳細說明如下實施例1參照附圖1和附圖2。
將4gRhSO4和2g硫酸溶于1升蒸餾水中，加溫至45℃，打開攪拌器，將惰性陽極和要鍍的5×5cm2鎳網(wǎng)插入溶液中，調節(jié)電子負載使電流恒定在0.5A，電鍍時間30分鐘，取出用蒸餾水沖洗，自然干燥，可以獲得銠催化劑。
實施例2將80gPdCl2和2gNH4Cl溶于1L蒸餾水中，使溫度恒定在42℃，打開攪拌器，將惰性陽極和要鍍的5×5cm2鐵網(wǎng)插入溶液中，調節(jié)電子負載使電流恒定在0.5A，電鍍時間50分鐘，取出用蒸餾水沖洗，自然干燥，可以獲得鈀催化劑。
實施例3稱2.5gNaOH溶于15mL蒸餾水中，加入3.5gNaBH4，再加入上述鍍好的催化劑，可在6分鐘內得到8.2升氫氣，生成氫氣平均速率為1.37L/分，反應完畢后溶液中無脫落的催化劑顆粒。生成氫氣速率曲線見附圖2，系列3為直接還原生成粉末狀的催化劑，由圖可見電鍍的催化劑活性良好。
權利要求
1.一種硼氫化物水解制氫電鍍附載催化劑的方法，用電鍍方法將金屬催化劑附載到載體內部和表面，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)按比例制備電鍍液將1-50g金屬鹽溶于1-10升蒸餾水中，加入添加劑0.2-2g，調節(jié)pH值至0.1-3，將溶液加熱到30-100℃；其中金屬鹽溶液為鈀、鉑、銠、釕、鋨、銥、鎳和鈷的亞硝酸鹽、鹵化物、硫酸鹽、磷酸鹽中的一種或幾種混合物；添加劑是亞硝酸鈉、硝酸胺、氯化胺、氫氧化鉀或磷酸；(2)催化劑載體進行電鍍將惰性陽極連接正極，催化劑載體連接負極，調節(jié)電流密度0.1-10A/dm2，電鍍時間為1-120分鐘；(3)清洗干燥取出后用蒸餾水洗凈，進行干燥，制得催化劑。
2.根據(jù)權利要求1所述的硼氫化物水解制氫電鍍附載催化劑的方法，其特征是用硫酸、氫氧化鈉或氨水調節(jié)pH值到0.1-3。
3.根據(jù)權利要求1所述的硼氫化物水解制氫電鍍附載催化劑的方法，其特征是電鍍附載催化劑通過自然晾干。
4.根據(jù)權利要求1所述的硼氫化物水解制氫電鍍附載催化劑的方法，其特征是基體多孔載體是銅、鐵、錫、鎳。
5.根據(jù)權利要求1所述的硼氫化物水解制氫電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電鍍附載催化劑的方法。本發(fā)明屬于氫能源催化技術領域。本發(fā)明制備過程包括1.按比例制備電鍍液將1－50g金屬鹽溶于1－10升蒸餾水中，加入添加劑0.2－2g，調節(jié)pH值至0.1－3，將溶液加熱到30－100℃；2.催化劑載體進行電鍍將惰性陽極連接正極，催化劑載體連接負極，調節(jié)電流密度0.1－10A/dm2，電鍍時間為1－120分鐘；3.清洗干燥取出后用蒸餾水洗凈，進行干燥，制得催化劑。本發(fā)明具有催化劑基體表面鍍層很薄，反應溶液流過時阻力小，并且催化劑具有活性表面大、利用率高、附著牢固，工藝簡單，可批量制備催化劑等優(yōu)點。
文檔編號B01J37/34GK1947844SQ200510015389
公開日2007年4月18日 申請日期2005年10月14日 優(yōu)先權日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