Ni/TiB2的制备及催化甲酸制氢性能

作者：缪自强; 钱凯成; 祝宏亮; 李仁宏^*

来源：浙江理工大学学报, 2022, 47(05): 737-745.

• 硼化钛
• 甲酸
• 催化制氢
• 金属-载体强相互作用
• 浸渍法

针对催化剂硼化钛(TiB2)催化甲酸制氢效率低、催化剂成本高的问题，以TiB2为载体，经浸渍法制备由Ni和TiB2合成的复合催化剂，并通过优化制备工艺提升Ni/TiB2的催化甲酸制氢性能。利用TEM、XRD、XPS等表征方法分析Ni/TiB2的形貌、结构和成分，考察Ni/TiB2催化甲酸制氢性能。结果表明：当煅烧温度为600℃、Ni与TiB2质量比为1∶20时，Ni/TiB2具有Ni芯封装的核壳结构且Ni均匀地分散在TiB2表面，其中Ni与TiB2之间存在电子相互作用。相比于TiB2,Ni/TiB2活化能从51.8 kJ/mol下降至41.4 kJ/mol;当甲酸浓度为10 mol/L、反应温度为25℃时，Ni/TiB2最佳催化周转频率(TOF)可达5.85 h-1,为纯TiB2的292倍。催化甲酸制氢性能的提高，得益于Ni/TiB2催化剂中Ni和TiB2之间的金属-载体强相互作用(SMSI)。研究结果为过渡金属硼化物基催化剂应用于氢能源领域提供了新思路。

• 单位
  浙江理工大学