多尺度调控催化固态NaBH4水解实现可控长效制氢
编号:193 访问权限:仅限参会人 更新:2025-04-15 14:43:59 浏览:15次 特邀报告

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摘要
固体 NaBH4 的水解是一种满足现场氢气需求的前瞻性技术。水解过程的制氢效率、可控性和稳定性对其实用化起着至关重要的作用。本研究合成了系列具有多功能特性的双活性位 Co-MoOx 催化剂,并探讨了其通过水解固体 NaBH4促进大规模制氢的潜力。结合 DFT 计算和动力学同位素分析的系统表征发现,催化性能优异归功于 Co 和 MoOx 的双活性位,这使得 NaBH4 和 H2O 能够共同活化。碳纳米管的加入提供了一个快速传导通道,加速了微观层面的电子传导,丰富了活性位点表面的电子密度。最佳 Co-5Mo-B-cCNT 催化剂的制氢率达到了 8795.4 ml min-1 gcat-1,活化能低至 11.7 kJ mol-1。此外,所研究的催化剂能在限水环境中不发生催化衰变,并能减少水解过程中的热量积累,这归功于碳纳米管的存在,它大大加速了反应物多相界面之间的传质和传热。在接下来的长效制氢试验中,213 分钟内的平均氢气供应率达到 5.7 SLM,这是目前国际文献中单个反应器达到的最高水平。该系统的 GHSC 和 VHSC 分别高达 5.7 wt% 和 70 g/L,达到了美国能源部 2025 年的目标。我们的研究提供了全面探索催化 NaBH4 水解机理及其实际应用潜力。本研究策略可为缓解固态水解稳定性和可控性差等问题提供新的思路,标志着NaBH4水解工业化迈出了实质性的一步。
关键词
表面改性,在线制氢,表面电子结构调控,多相催化
报告人
张钊
重点实验室副主任 中北大学

稿件作者
张钊 中北大学
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重要日期
  • 会议日期

    05月09日

    2025

    05月11日

    2025

  • 04月23日 2025

    摘要截稿日期

  • 04月23日 2025

    初稿截稿日期

  • 08月07日 2025

    报告提交截止日期

主办单位
中国机械工程学会表面工程分会
承办单位
天津大学
中国地质大学(北京)
海南大学
北京科技大学
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