一种铈锆固溶体负载镍的二维催化剂、其制备方法及应用技术

本发明专利技术提供了一种铈锆固溶体负载镍的二维催化剂、其制备方法及应用。本发明专利技术使用柠檬酸作为模板，以金属盐为前驱体，通过高温膨胀及空气退火形成均匀的铈锆固溶体负载镍的二维催化剂，该催化剂为纳米片状结构，表示为Ni/Zr0.5Ce0.5O2。将Ni/Zr0.5Ce0.5O2二维催化剂应用于氨气裂解制氢，在250℃时，氢气的产率约为9.25mmol g‑1mim‑1，超过了目前报道的贵金属催化剂，并且具有优异的热稳定性；表明固溶体催化剂的载体结构可以促进低温下氨裂解活性。本发明专利技术制备方法简单，所得催化剂氨裂解活性高、稳定性强、成分均匀，为非贵金属催化剂应用于低温氨裂解制氢领域提供了新途径和新思路。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及催化剂，具体地说是一种铈锆固溶体负载镍的二维催化剂、其制备方法及应用。

技术介绍

1、氢能因其清洁、高效、低碳、灵活等特点被认为是应对气候变化、替代化石能源、建设零碳社会的重要战略选择。然而由于氢的体积密度低、难于液化等特性，使得储存和运输面临一系列技术障碍，限制其广泛应用。氨是一种优良的储氢载体(17.8wt％)，具有易于液化(0.8mpa，298k)、易于储存与运输的特点，可以轻松克服氢气的储存与运输所面临的挑战。而且氨在生产氢气的过程中不产生cox等有害杂质，氨气生产技术成熟、供应量大、成本低廉。

2、如今，氨分解制氢技术是一种极具应用前景的低成本、高效、清洁的便携式制氢方法，并且一直致力于开发用于该反应的高效催化剂。目前，基于贵金属钌的催化剂是低温下氨分解的最佳催化体系；然而，钌的价格昂贵，储量稀少，使用成本高，限制了其大规模商业化应用。因此，近年来探索廉价、高活性、稳定的催化剂以满足低成本催化体系的需求引起了人们的广泛关注。在这方面，镍基催化剂已被证明具有优异的nh3裂解活性，其性能优于其他非贵金属基催化剂。尽管如此，在本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种铈锆固溶体负载镍的二维催化剂，其特征是，其为单一四方相，其表达式为Ni/Zr0.5Ce0.5O2，该Ni/Zr0.5Ce0.5O2催化剂为二维纳米片状固溶体结构。

2.根据权利要求1所述的铈锆固溶体负载镍的二维催化剂，其特征是，该Ni/Zr0.5Ce0.5O2催化剂是用柠檬酸作为模板，以金属盐为前驱体，通过高温膨胀及空气退火工艺而形成。

3.一种铈锆固溶体负载镍的二维催化剂的制备方法，其特征是，包括如下步骤：

4.根据权利要求3所述的铈锆固溶体负载镍的二维催化剂的制备方法，其特征是，步骤d中，将溶胶状固体放在鼓风干燥箱中，在80℃干燥24h，得...

【技术特征摘要】

1.一种铈锆固溶体负载镍的二维催化剂，其特征是，其为单一四方相，其表达式为ni/zr0.5ce0.5o2，该ni/zr0.5ce0.5o2催化剂为二维纳米片状固溶体结构。

2.根据权利要求1所述的铈锆固溶体负载镍的二维催化剂，其特征是，该ni/zr0.5ce0.5o2催化剂是用柠檬酸作为模板，以金属盐为前驱体，通过高温膨胀及空气退火工艺而形成。

3.一种铈锆固溶体负载镍的二维催化剂的制备方法，其特征是，包括如下步骤：

4.根据权利要求3所述的铈锆固溶体负载镍的二维催化剂的制备方法，其特征是，步骤d中，将溶胶状固体放在鼓风干燥箱中，在80...

【专利技术属性】
技术研发人员：李亚光，关晴晴，王家林，杜凯，王亚川，刘鑫，
申请(专利权)人：河北大学，
类型：发明
国别省市：