不同前体制备Ni催化剂及其在硫碘制氢中催化分解HI的性能

摘要

硫碘制氢是目前最有潜力的大规模低成本制氢方法之一.HI催化分解是硫碘制氢的关键步骤.本文采用4种具有代表性的镍盐前体——硝酸镍[Ni(NO3)2]、乙酸镍[Ni(CH3COO)2]和两种有机金属络合镍(乙酰丙酮镍[Ni(acac)2]和亚硝酸三乙二胺合镍([Ni(en3)](NO2)2)制备Ni催化剂,考察了不同镍盐前体对制备的Ni催化剂特性的影响规律以及Ni催化剂在HI催化分解中的性能.采用了BET、XRD和TEM等分析测试技术对制备的Ni催化剂进行了表征.研究结果表明,镍盐前体对制备的Ni催化剂的分散度、催化活性以及催化稳定性有重要的影响.以Ni(NO3)2和[Ni(en3)](NO2)2为前体制备的Ni催化剂具有良好的Ni金属分散度,Ni颗粒分散均匀且尺寸较小.由于高温和强腐蚀的反应环境(HI-I2-H2O体系),Ni催化剂经过反应都会出现不同程度的失活.以[Ni(en3)](NO2)2为前体制备的Ni催化剂表现出最好的催化活性和稳定性,有望成为未来大规模硫碘制氢系统中HI分解的催化剂.