一种催化氨气产氢的球形铁基金属催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种催化氨气产氢的球形铁基金属催化剂及其制备方法，该催化剂的化学表达式是X/CeO2(X＝Fe,Co和Ni)。催化剂以硝酸铈、丙三醇、硝酸铁、硝酸钴和氯化镍为制备原料。本发明专利技术方法所用原料廉价易得、实验条件温和，制备工艺简单，绿色环保，具有良好的科学意义和重要的应用前景。本发明专利技术方法制得的球形铁基金属催化剂呈现均匀的纳米球型结构。催化剂在700℃可有效催化氨气完全分解，同时表现出100％的氢气选择性，反应过程中没有其它杂质气体生成而造成二次污染。气体生成而造成二次污染。气体生成而造成二次污染。

【技术实现步骤摘要】
一种催化氨气产氢的球形铁基金属催化剂及其制备方法


[0001]本专利技术属于纳米材料制备与催化应用领域，具体涉及一种催化氨气产氢的球形铁基金属催化剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]全球变暖和化石燃料的消耗带来了严重的环境问题，但对能源转换和存储的需求正在不断增加。氢能被普遍认为是最有前途的储能载体之一，广泛应用于各个工业领域。由于H2具有高度易燃、易爆、低压缩等特点，在储存和运输方面仍存在许多现实困难，这极大地限制了其广泛应用。氨(NH3)被认为是一种可行的氢气储存介质，因为它具有如下特性:(i)NH3具有较高的重量，储氢量达到17.8wt％，较高的体积密度，液相中其体积分数达到121kg
H2
/m3和较高的能量密度(3kWh/kg)；(ii)通过氨气裂解制氢，其分解过程是无碳的；(iii)NH3液化发生在较温和的条件下，便于存储和运输。因此，NH3在氢经济中常被用作高含量的储氢介质，已经受到越来越多的关注。氨分解反应方程式如下所示：
[0003]2NH3→
N2+3H2ΔH＝46.22kJ/mol...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种催化氨气产氢的球形铁基金属催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)在60mL超纯水中按比例为(0.3
‑
1):(20
‑
80)mL依次加入Ce(NO3)3·
6H2O、和丙三醇，进行磁力搅拌后，转移至高压反应釜中反应，最后冷却至室温，得到淡紫色的CeO2球形纳米材料；2)离心收集步骤1)得到的淡紫色的CeO2球形纳米材料，清洗，干燥，得到CeO2球形纳米材料；3)将步骤2)得到的CeO2球形纳米材料充分研磨，把研磨后的粉末固体置于超纯水中混合溶解，加入1
‑
3g Fe(NO3)3·
9H2O，负载量为CeO2球形载体的5
‑
10％，得到混合溶液；4)持续搅拌状态下，向步骤3)得到的混合溶液中逐滴加入NaHCO3水溶液，控制pH值为8
‑
10，冷却至室温后，得到沉淀物混合液；5)将步骤4)得到的沉淀物混合液过滤，洗涤、干燥，400
‑
650℃高温煅烧后，得到催化氨气产氢的球形铁基金属催化剂。2.根据权利要求1所述的一种催化氨气产氢的球形铁基金属催化剂的制备方法，其特征在于，步骤1)中，置于高压反应釜后，170
‑
190℃反应24h。3.根据权利要求1所述的一种催化氨气产氢的...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡二江，高一博，仪洋，殷阁媛，黄佐华，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：