一种MXene负载铜基催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于氢能及催化剂制备技术领域，具体涉及一种MXene负载铜基催化剂及其制备方法和应用。本发明专利技术提供的MXene负载铜基催化剂，包括载体以及负载在所述载体表面和孔隙中的铜基催化剂；所述载体为碳泡沫及负载在所述碳泡沫的表面和孔隙中的MXene材料；所述MXene材料为表面为纳米TiO2颗粒的二维片层结构的Ti3C4；所述铜基催化剂包括主催化剂和助催化剂，所述主催化剂包括Cu和Cu氧化物，所述助催化剂包括助剂金属单质和助剂金属氧化物；所述助剂金属单质包括铈、锆和铑中的一种或几种，其能够抑制催化剂烧结、积碳和失活问题，提升催化性能，提高催化甲醇水蒸气重整制氢的能力。提高催化甲醇水蒸气重整制氢的能力。提高催化甲醇水蒸气重整制氢的能力。

【技术实现步骤摘要】
一种MXene负载铜基催化剂及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于氢能及催化剂制备
，具体涉及一种MXene负载铜基催化剂及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]化石能源的大量使用对生态环境造成了极大的负面影响，严重制约全球经济的发展。另一方面，化石能源终将枯竭，无法持续为经济可持续发展提供动力。因此，开发洁净新能源，提高能量转换效率，是解决能源安全和环境问题的重要举措，也是社会与经济可持续发展的重要途径。氢能源是目前公认的最理想的清洁能源，具有燃烧热值高的特点，单位质量氢的燃烧热值是传统汽油的三倍，但氢气的来源严重制约着氢能的普及和应用。
[0003]由于甲醇原料价格低廉、反应温度低、氢/碳比高、便于存储和运输，甲醇重整制氢是目前最为理想的现场制氢和供氢技术路线。其中，铜基催化剂由于价格低廉、反应活性高，在甲醇重整制氢领域得到了广泛的应用。但是铜基催化剂易失活，从而导致氢气产率低和一氧化碳选择性高。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种MXene负载铜基催化剂及其制备方法和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种MXene负载铜基催化剂，其特征在于，包括载体以及负载在所述载体表面和孔隙中的铜基催化剂；所述载体为碳泡沫及负载在所述碳泡沫的表面和孔隙中的MXene材料；所述MXene材料为表面为纳米TiO2颗粒的二维片层结构的Ti3C4；所述铜基催化剂包括主催化剂和助催化剂，所述主催化剂包括Cu和Cu氧化物，所述助催化剂包括助剂金属单质和助剂金属氧化物；所述助剂金属单质包括铈、锆和铑中的一种或几种。2.根据权利要求1所述的MXene负载铜基催化剂，其特征在于，所述纳米TiO2颗粒包括锐钛矿相TiO2和/或金红石相TiO2；所述纳米TiO2颗粒的直径为5～100nm。3.根据权利要求1所述的MXene负载铜基催化剂，其特征在于，所述载体和铜基催化剂的质量比为(70～80):(20～30)；所述主催化剂中Cu元素和助催化剂中助剂金属元素的摩尔比为1:1。4.权利要求1～3任一项所述MXene负载铜基催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将Ti3AlC2和刻蚀液混合，进行刻蚀，得到Ti3C4；将所述Ti3C4的水分散液和三聚氰胺泡沫混合后，依次进行干燥和热处理，得到载体；将所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘立卫，宋仁升，杨蕾，周广波，陈陇霞，李谡民，王新雨，
申请(专利权)人：大连大学，
类型：发明
国别省市：