制氢催化剂制备与性能研究

第1章绪论
1.1氢能发展现状001
1.2制氢方法概述002
1.3制氢催化剂研究进展003
1.3.1氨分解催化剂003
1.3.2氨硼烷水解催化剂009
1.3.3水分解催化剂012
参考文献016

第2章制氢反应
2.1氨分解反应021
2.1.1氨分解反应热力学021
2.1.2氨分解反应动力学022
2.2氨硼烷水解反应023
2.2.1氨硼烷结构特点023
2.2.2氨硼烷水解制氢机理024
2.3水分解反应024
2.3.1析氢反应024
2.3.2析氧反应026
2.3.3水分解电催化剂评价指标026
参考文献028

第3章氨分解制氢贵金属钌基催化剂
3.1概述031
3.2氮掺杂介孔碳负载钌催化剂032
3.2.1催化剂制备032
3.2.2催化剂结构表征033
3.2.3氨分解反应性能045
3.3钌基合金催化剂048
3.3.1催化剂制备049
3.3.2催化剂结构表征051
3.3.3氨分解反应性能058
3.4基于UiO-66系列衍生碳基材料负载钌基催化剂059
3.4.1催化剂制备060
3.4.2催化剂结构表征060
3.4.3氨分解反应性能068
参考文献071

第4章氨分解制氢非贵金属催化剂
4.1铁基催化剂073
4.1.1负载型氮化铁催化剂073
4.1.2基于Fe2O3构建氮化铁催化剂084
4.1.3氮化铁-钌双金属催化剂099
4.2钴基催化剂103
4.2.1载体对钴基催化剂催化性能的影响103
4.2.2助剂对碳纳米管负载钴基催化剂催化性能的影响112
4.3镍基催化剂121
4.3.1基于DFT方法研究Ni13、Cu13以及Ni12Cu团簇的氨分解反应活性121
4.3.2镍纳米粒子催化氨分解反应的尺寸效应126
参考文献136

第5章氨硼烷水解制氢催化剂
5.1概述139
5.2铂基催化剂139
5.2.1铂基纳米晶催化剂139
5.2.2碳纳米管负载铂基催化剂147
5.2.3碳限域铂基催化剂159
5.3铑基催化剂169
5.3.1铑纳米颗粒催化剂169
5.3.2负载型铑基纳米催化剂179
5.4非贵金属催化剂190
参考文献192

第6章水分解制氢贵金属催化剂
6.1概述196
6.1.1氧化铱粉体材料196
6.1.2金属掺杂氧化铱粉体材料198
6.1.3其他晶型结构铱基氧化物粉体材料200
6.2氧化铱薄膜催化剂202
6.2.1催化剂材料制备202
6.2.2旋涂条件优化203
6.2.3氯铱酸浓度的影响205
6.2.4煅烧温度的影响207
6.2.5等离子体处理的影响216
6.3铱基纳米粒子催化剂222
6.3.1材料制备222
6.3.2结构与成分表征224
6.3.3PVP含量对电化学性能的影响227
6.3.4CTAB含量对电化学性能的影响232
参考文献236

第7章水分解制氢非贵金属催化剂
7.1概述243
7.2镍基催化剂243
7.2.1阳极化处理镍铁合金条带243
7.2.2多孔镍铜纳米针阵列催化剂258
7.3铜基催化剂278
7.3.1化学刻蚀铜镁系列合金278
7.3.2CuO/ITO电极材料299
7.4铁基催化剂311
7.4.1阳极电沉积法制备铁基薄膜催化剂311
7.4.2逐步沉积法制备铁基薄膜催化剂339
7.5小结351
参考文献352

第8章其他制氢反应催化剂
8.1甲酸分解制氢催化剂358
8.1.1单金属催化剂358
8.1.2双金属催化剂360
8.2甲醇水蒸气重整制氢催化剂361
8.2.1Cu基催化剂361
8.2.2Zn-Cr催化剂361
8.2.3贵金属催化剂362
参考文献363