一种催化甲酸制氢的方法技术

本发明专利技术公开了一种钯基催化剂Pd/CTF催化甲酸制氢的方法，包括离子热共聚法合成共价三嗪聚合多孔材料(CTF)；沉淀沉积法负载贵金属Pd制得催化剂Pd/CTF；将Pd/CTF加入甲酸溶液中，298～328K条件下催化甲酸产生氢气。所制备的负载型钯催化剂Pd/CTF具有适当的孔结构，表面N元素的原子比例为8.76～9.89％，Pd的粒径范围为1.58～1.87nm。本发明专利技术方法中的催化剂以碳氮材料CTF作为Pd基催化剂的载体，一方面显著提升了催化剂的催化活性，另一方面改变了贵金属表面的电荷结构，消除了副产物CO产出。所述的方法催化剂制备简单，操作方便，催化效率高，可循环使用。

A method for catalytic hydrogen production by formic acid

The invention discloses a palladium-based catalyst Pd/CTF catalytic method for hydrogen production from formic acid, including synthesis of covalent triazine polymerized porous material (CTF) by ionic thermal copolymerization, preparation of catalyst Pd/CTF by precipitation-deposition supported precious metal Pd, and addition of Pd/CTF to formic acid solution to catalyze formic acid to produce hydrogen at 298-328K. The Pd / CTF catalysts have appropriate pore structure. The atomic ratio of N on the surface is 8.76-9.89%, and the particle size of Pd is 1.58-1.87 nm. The catalyst in the method uses CTF as the carrier of Pd-based catalyst, on the one hand, the catalyst activity is significantly improved, on the other hand, the charge structure on the noble metal surface is changed, and the by-product CO output is eliminated. The method is simple in preparation, convenient in operation, high in catalytic efficiency and recyclable.

【技术实现步骤摘要】
一种催化甲酸制氢的方法
本专利技术属于制氢
，具体涉及一种贵金属Pd负载型催化剂催化甲酸制氢的方法。
技术介绍
当今世界能源的需求主要依靠化石燃料，但是化石燃料具有不可再生性，而且化石燃料的使用造成了严重的环境问题，如全球气候变暖、臭氧层破坏、酸雨等。因此开发新的可持续能源迫在眉睫(如风能、太阳能、氢能、地热能等)。氢能被认为是一种可以满足人类能源需求的“移动能源”，尤其是与燃料电池技术的结合，氢能可以给移动设备提供高效清洁的能源，有着重要的实际意义。影响可持续氢能经济发展的一个主要问题就是氢气的高效安全储存、操作及运输分布。传统的储氢技术，主要是加压和低温液化，在储存效率等方面存在诸多不足。化学储氢是指在适宜的条件下运用化学氢化物比如硼氢化物、水合肼、甲酸等储存氢气。甲酸具有高质量能量密度、室温下以液态形式存在、可以安全的存储和运输等特点，使得其成为具有巨大应用潜力的化学储氢材料。对于甲酸制氢催化剂的研究一直都是产氢领域中重要的关注方向。Karaked等人研究发现，与其他金属相比，Pd对于甲酸的吸附达到最佳效果，其对甲酸的降解速率最高。这是由于金属的费米能级与d电子层能级越接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种催化甲酸制氢的方法，包括以下步骤：1)离子热共聚法合成共价三嗪聚合多孔材料CTF；2)将步骤1)制得的共价三嗪聚合多孔材料CTF加入去离子水中，然后加入适量水溶性钯盐溶液，搅拌后加碱调节pH至9～11，继续搅拌反应；用去离子水将产物洗至中性后干燥；在H2和N2条件下还原，制得负载型钯催化剂Pd/CTF；3)将步骤2)制得的催化剂Pd/CTF加入甲酸溶液中，在298～328K条件下催化甲酸产生氢气。

【技术特征摘要】
1.一种催化甲酸制氢的方法，包括以下步骤：1)离子热共聚法合成共价三嗪聚合多孔材料CTF；2)将步骤1)制得的共价三嗪聚合多孔材料CTF加入去离子水中，然后加入适量水溶性钯盐溶液，搅拌后加碱调节pH至9～11，继续搅拌反应；用去离子水将产物洗至中性后干燥；在H2和N2条件下还原，制得负载型钯催化剂Pd/CTF；3)将步骤2)制得的催化剂Pd/CTF加入甲酸溶液中，在298～328K条件下催化甲酸产生氢气。2.根据权利要求1所述的催化甲酸制氢的方法，其特征在于，步骤2)制备的负载型钯催化剂Pd/CTF表面N元素的原子比例为8.76～9.89％，Pd的粒径范围为1.58～1.87nm。3.根据权利要求1所述的催化甲酸制氢的方法，其特征在于，步骤1)离子热共聚法合成共价三嗪聚合多孔材料CTF的方法是：(1)氮气气氛中，将无水氯化锌、1,4-对苯二腈研磨并混合均匀,氯化锌与1,4-对苯二腈的摩尔比为1:1～1:5；将所得粉末转移至石英管中；(2)真空度≤10-2Pa条件下，石英管密封后加热至300℃保持60...

【专利技术属性】
技术研发人员：许昭怡，曹伍刚，孙敬雅，侯吉妃，丁炅超，郑寿荣，瞿晓磊，武安邦，张玲，翁昕，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32