【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及制氢能源催化剂，特别是涉及一种ru/co-sm2o3复合材料催化剂及其制备方法和应用。
技术介绍
1、近年来，大力提倡开发和利用清洁能源和可持续能源，例如太阳能、风能和潮汐能等。但这些可再生能源通常容易受到外界因素的影响(如日照和风力强度等)，无法持续提供稳定的能源，严重影响其在生产生活中的存储、运输和使用。
2、氢气(h2)具有较高的能量密度(142mjkg-1)和燃烧产物对环境友好以及在能量转换装置中的潜在用途等优点而被认为是有前途的能量载体，是替代化石燃料的最合适能源之一。然而，h2的储存和运输通常涉及高压、特种设备等复杂条件，这严重制约着它的广泛应用。nabh4不仅具有较高的储氢密度(10.57wt.％)，而且可以稳定地存储在碱性溶液中，是便携式的能量转换装置理想氢源(如nabh4、nh3bh3、mgh2等)之一。然而硼氢化钠自身水解制氢速率非常缓慢，需要高效的催化剂来提高反应速率，以满足快速的能源需求。目前，硼氢化钠析氢催化剂主要是贵金属基催化剂：例如pdo-co3o4，ru@coal-ldh，pt-ni等。由于一些催化剂贵金属载量过高或者活性较差，导致成本和稳定性方面都比较不理想。因此，寻求高效而经济的析氢催化剂是发展氢经济的有效途径。
技术实现思路
1、基于上述内容，本专利技术提供一种ru/co-sm2o3复合材料催化剂及其制备方法和应用。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
3、本专利技术技术方案之一，一
4、本专利技术技术方案之二，一种上述的ru/co-sm2o3复合材料催化剂的制备方法，包括以下步骤：
5、将sm盐和co盐溶于有机溶剂中，得到a溶液；
6、将均苯三甲酸溶于有机溶剂中，得到b溶液；
7、将所述a溶液与所述b溶液混合后进行水热反应，得到cosm-btc；将所述cosm-btc进行煅烧，得到co-sm2o3；
8、将所述co-sm2o3与钌盐溶于溶剂中，得到混合溶液；向所述混合溶液中加入氨硼烷溶液搅拌进行原位还原负载，得到所述ru/co-sm2o3复合材料催化剂。
9、本专利技术技术方案之三，上述的ru/co-sm2o3复合材料催化剂在水解制氢中的应用。
10、本专利技术技术方案之四，一种提高nabh4水解制氢速率的方法，向nabh4、nh3bh3或者mgh2溶液中添加上述的ru/co-sm2o3复合材料催化剂。
11、本专利技术公开了以下技术效果：
12、本专利技术提供一种核壳结构的ru/co-sm2o3复合材料催化剂，通过将ru负载在异质结构co-sm2o3载体上得到。该核壳结构的ru/co-sm2o3复合材料催化剂具有介孔结构以及丰富的比表面积，暴露的活性位点多，将其用于水解析氢领域具有催化活性强的特点。
13、本专利技术制备方法简单，利用简单的水热合成、金属有机框架热解策略和原位还原负载方法，成功制备了一种新的co和sm2o3非金属元素共掺杂的异质结构ru/co-sm2o3复合材料催化剂。
14、本专利技术ru/co-sm2o3复合材料催化剂表现出优秀的硼氢化钠水解析氢性能，且重复五次稳定测试后，仍然存在较高的催化活性，表明该催化剂具有出色的重用性。这种多组分协同作用的催化剂为制备优异催化剂提供了一种全新的方法。同时该催化剂有待于用于开发其他研究方向的催化剂。
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1.一种Ru/Co-Sm2O3复合材料催化剂，其特征在于，以Co-Sm2O3为载体，在所述载体上负载Ru；所述Ru/Co-Sm2O3复合材料催化剂中Ru的负载量为2.4-7.1wt％。
2.根据权利要求1所述的Ru/Co-Sm2O3复合材料催化剂，其特征在于，微观形貌为微米球体；平均孔径15.1nm；比表面积101.7m2g-1。
3.一种权利要求1或2所述的Ru/Co-Sm2O3复合材料催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的Ru/Co-Sm2O3复合材料催化剂的制备方法，其特征在于，所述A溶液中Sm盐和Co盐的浓度之和为0.067-0.201mol/L；
5.根据权利要求3所述的Ru/Co-Sm2O3复合材料催化剂的制备方法，其特征在于，所述水热反应的温度为160℃，时间为24h；所述煅烧的温度为700-900℃，时间为1-4h。
6.根据权利要求3所述的Ru/Co-Sm2O3复合材料催化剂的制备方法，其特征在于，所述Co-Sm2O3与钌盐的质量比为50:9；所述溶剂为水、乙醇和异丙醇中
7.如权利要求1或2所述的Ru/Co-Sm2O3复合材料催化剂在水解制氢中的应用。
8.一种提高NaBH4水解制氢速率的方法，其特征在于，向NaBH4、NH3BH3或者MgH2溶液中添加权利要求1或2所述的Ru/Co-Sm2O3复合材料催化剂。
9.根据权利要求8所述的提高NaBH4水解制氢速率的方法，其特征在于，所述NaBH4溶液中NaBH4与Ru/Co-Sm2O3复合材料催化剂的质量比为24:1。
...【技术特征摘要】
1.一种ru/co-sm2o3复合材料催化剂，其特征在于，以co-sm2o3为载体，在所述载体上负载ru；所述ru/co-sm2o3复合材料催化剂中ru的负载量为2.4-7.1wt％。
2.根据权利要求1所述的ru/co-sm2o3复合材料催化剂，其特征在于，微观形貌为微米球体；平均孔径15.1nm；比表面积101.7m2g-1。
3.一种权利要求1或2所述的ru/co-sm2o3复合材料催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的ru/co-sm2o3复合材料催化剂的制备方法，其特征在于，所述a溶液中sm盐和co盐的浓度之和为0.067-0.201mol/l；
5.根据权利要求3所述的ru/co-sm2o3复合材料催化剂的制备方法，其特征在于，所述水热反应的温度为160℃，时间为24h；所述煅烧的温度...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨秀林，周树清，刘奕，程连蕊，
申请(专利权)人：广西师范大学，
类型：发明
国别省市：
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