C3N4负载Ru催化氨硼烷水解产氢性能研究

摘要

采用浸渍化学还原法制备氮化碳负载Ru催化剂,考察了还原剂NaBH4用量、活性组分Ru的负载量等催化剂制备条件及转速、催化剂用量、反应温度等反应条件对Ru/C3N4催化剂催化NH3BH4水解产氢性能的影响。结果表明,在活性组分前体RuCl3与还原剂NaBH4物质的量比为1:5,活性组分Ru的负载量为0.4 wt.%,催化剂用量为0.05 g,Ru/C3N4催化剂催化氨硼烷水解产氢的TOF为227.8 mol H2•mol−1Co•min−1。反应温度越高,反应物及产物传质越快,氨硼烷活化分子数目越多,氨硼烷产氢速率越快。催化剂用量越多,Ru活性位越多,氨硼烷产氢的速率越快;当转速为810 r/min,外扩散限制消除,氨硼烷产氢速率最快。Ru/C3N4催化剂催化氨硼烷水解产氢的活化能为39.20 kJ/mol,说明Ru/C3N4催化氨硼烷水解产氢速率受温度影响极小。