CN105197886A - 一种用负载型Au-Pd/mpg-C3N4纳米催化剂催化甲酸脱氢的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种负载型Au-Pd/mpg-C3N4纳米催化剂催化甲酸脱氢的方法，属于化学化工技术领域。本发明将制备好的负载型Au-Pd/mpg-C3N4纳米催化剂置于反应器中，将反应器置于油浴中升至一定温度，接着将甲酸和甲酸钠混合液加入反应器中进行反应，生成的氢气采用排水法收集。所述Au-Pd/mpg-C3N4纳米催化剂是采用Au、Pd和去离子水按照一定摩尔比配置，将载体mpg-C3N4加入上述溶液中，向混合液中添加还原剂，经过滤、干燥后制得。与传统的负载型催化剂不同的是：根据本发明，调节催化剂中金属金、钯的含量及mpg-C3N4含量就可以制得用于甲酸脱氢制氢气的高活性、高选择性负载型Au-Pd/mpg-C3N4纳米催化剂。

Description

一种用负载型Au-Pd/mpg-C3N4纳米催化剂催化甲酸脱氢的方法
技术领域
本发明属于化学化工技术领域，具体涉及一种用负载型Au-Pd/mpg-C3N4纳米催化剂催化甲酸脱氢的方法。
背景技术
氢能被认为是推进21世纪能源革命的新能源，其作为燃料燃烧产物对环境无污染，关于其大规模使用主要需解决一下三个方面的工作：氢的制取、氢的储存及氢的运输。
当前，关于氢气的制取方法得到广泛研究，电解水制氢、生物质制氢等技术的日渐成熟已经为氢能大规模使用打下了良好的基础。阻碍氢能大规模使用的瓶颈主要是氢能的储存，传统的高压储氢由于储氢量有限及安全因素很大程度上限制了氢能的有效使用。因而，寻求新的高效储氢方法是实现氢气大规模使用的关键。
甲酸储氢是近年来研究的热点，其具有储氢量大，运输安全，使用方便等优点。对于其大规模应用的关键在于开发出高效的脱氢催化剂。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种负载型Au-Pd/mpg-C3N4纳米催化剂催化甲酸脱氢的方法，该负载型Au-Pd/mpg-C3N4纳米催化剂具有良好的催化活性和选择性。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下。
将制备好的负载型Au-Pd/mpg-C3N4纳米催化剂置于反应器中，将反应器置于油浴中升至40～80℃，接着将摩尔比为1:1～6的甲酸钠和甲酸混合液加入反应器中进行反应，得到产物氢气。
所述负载型Au-Pd/mpg-C3N4纳米催化剂包括Au、Pd、mpg-C3N4，其中：Au与Pd的摩尔比为1：0.1～30；Au与mpg-C3N4的摩尔比为1:0.1～20；Au来源于氯金酸，Pd来源于氯钯酸钾。
所述负载型Au-Pd/mpg-C3N4纳米催化剂是通过以下步骤予以制备的：
(1)将一定摩尔量的金盐、钯盐和去离子水配置于容器中，充分搅拌后再将mpg-C3N4加到上述混合溶液中，使得其中金与钯的摩尔比为1：0.1～30，金与mpg-C3N4的摩尔比为1:0.1～20；
(2)将上述混合溶液置于0℃的水浴中，用0.1mol/L～0.4mol/L的硼氢化钠逐滴滴加，并搅拌一段时间；
(3)将步骤(2)的溶液过滤后干燥，即得到负载型Au-Pd/mpg-C3N4纳米催化剂。
进一步的，所述负载型Au-Pd/mpg-C3N4纳米催化剂的制备步骤(1)中：金与钯的摩尔比为1：0.5～8，金与mpg-C3N4的摩尔比为1:0.5～10。
进一步的，所述负载型Au-Pd/mpg-C3N4纳米催化剂的制备步骤(3)中的干燥在烘箱中进行，干燥温度为80～120℃，干燥时间为12～24h。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明采用浸渍还原法，催化剂制备使用HAuCl4和K2PdCl4为前驱体，制备负载型Au-Pd/mpg-C3N4纳米催化剂，该催化剂具有较高的活性和选择性。使用该催化剂进行甲酸脱氢反应，其选择性高达100％以上，催化活性为120h-1以上。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明做进一步详细说明。但是所述实例不构成对本发明的限制。
实施例1
制备催化剂过程
将0.02mmolHAuCl4和0.01mmolK2PdCl4于溶于10mL蒸馏水，在0℃冰浴中搅拌一段时间，再将0.01mmolmpg-C3N4加入到上述溶液中，充分搅拌后，滴加0.1mol/L硼氢化钠溶液还原1h，过滤80℃的干燥箱中干燥24h，催化剂记为Au-Pd0.5/0.5mpg-C3N4，密闭保存。
脱氢反应过程
将50mg上述催化剂装至管式反应器中，再将管式反应器置于油浴中控制反应温度为40℃，向其中滴加摩尔比为1:1的甲酸钠和甲酸混合液2ml，收集反应气体，反应后测得氢气的选择性为100％，活性为125h-1。
实施例2
制备催化剂过程
将0.02mmolHAuCl4和0.16mmolK2PdCl4于溶于10mL蒸馏水，在0℃冰浴中搅拌一段时间，再将0.2mmolmpg-C3N4加入到上述溶液中，充分搅拌后，滴加0.4mol/L硼氢化钠溶液还原1h，过滤120℃的干燥箱中干燥12h，催化剂记为Au-Pd8/10mpg-C3N4，密闭保存。
脱氢反应过程
将50mg上述催化剂装至管式反应器中，再将管式反应器置于油浴中控制反应温度为80℃，向其中滴加摩尔比为1:6的甲酸钠和甲酸混合液2ml，收集反应气体，反应后测得氢气的选择性为100％，活性为155h-1。
实施例3
制备催化剂过程
将0.02mmolHAuCl4和0.16mmolK2PdCl4于溶于10mL蒸馏水，在0℃冰浴中搅拌一段时间，再将0.2mmolmpg-C3N4加入到上述溶液中，充分搅拌后，滴加0.4mol/L硼氢化钠溶液还原1h，过滤90℃的干燥箱中干燥12h，催化剂记为Au-Pd8/10mpg-C3N4，密闭保存。
脱氢反应过程
将50mg上述催化剂装至管式反应器中，再将管式反应器置于油浴中控制反应温度为80℃，向其中滴加摩尔比为1:6的甲酸钠和甲酸混合液2ml，收集反应气体，反应后测得氢气的选择性为100％，活性为155h-1。
实施例4
制备催化剂过程
将0.02mmolHAuCl4和0.1mmolK2PdCl4于溶于10mL蒸馏水，在0℃冰浴中搅拌一段时间，再将0.1mmolmpg-C3N4加入到上述溶液中，充分搅拌后，滴加0.3mol/L硼氢化钠溶液还原1h，过滤120℃的干燥箱中干燥12h，催化剂记为Au-Pd5/5mpg-C3N4，密闭保存。
脱氢反应过程
将50mg上述催化剂装至管式反应器中，再将管式反应器置于油浴中控制反应温度为60℃，向其中滴加摩尔比为1:3的甲酸钠和甲酸混合液2ml，收集反应气体，反应后测得氢气的选择性为100％，活性为165h-1。
实施例5
制备催化剂过程
将0.02mmolHAuCl4和0.12mmolK2PdCl4于溶于10mL蒸馏水，在0℃冰浴中搅拌一段时间，再将0.16mmolmpg-C3N4加入到上述溶液中，充分搅拌后，滴加0.2mol/L硼氢化钠溶液还原1h，过滤100℃的干燥箱中干燥24h，催化剂记为Au-Pd6/8mpg-C3N4，密闭保存。
脱氢反应过程
将50mg上述催化剂装至管式反应器中，再将管式反应器置于油浴中控制反应温度为80℃，向其中滴加摩尔比为1:5的甲酸钠和甲酸混合液2ml，收集反应气体，反应后测得氢气的选择性为100％，活性为150h-1。
实施例6
制备催化剂过程
将0.02mmolHAuCl4和0.08mmolK2PdCl4于溶于10mL蒸馏水，在0℃冰浴中搅拌一段时间，再将0.2mmolmpg-C3N4加入到上述溶液中，充分搅拌后，滴加0.4mol/L硼氢化钠溶液还原1h，过滤80℃的干燥箱中干燥12h，催化剂记为Au-Pd4/10mpg-C3N4，密闭保存。
脱氢反应过程
将50mg上述催化剂装至管式反应器中，再将管式反应器置于油浴中控制反应温度为60℃，向其中滴加摩尔比为1:6的甲酸钠和甲酸混合液2ml，收集反应气体，反应后测得氢气的选择性为100％，活性为160h-1。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施方式仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单的推演和替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利的保护范围。

Claims (3)

1.一种用负载型Au-Pd/mpg-C3N4纳米催化剂催化甲酸脱氢的方法,其特征在于，将制备好的负载型Au-Pd/mpg-C3N4纳米催化剂置于反应器中，将反应器置于油浴中升至40～80℃，接着将摩尔比为1:1～6的甲酸钠和甲酸混合液加入反应器中进行反应，得到产物氢气；
所述负载型Au-Pd/mpg-C3N4纳米催化剂包括Au、Pd、mpg-C3N4，其中：Au与Pd的摩尔比为1：0.1～30；Au与mpg-C3N4的摩尔比为1:0.1～20；Au来源于氯金酸，Pd来源于氯钯酸钾；
所述负载型Au-Pd/mpg-C3N4纳米催化剂是通过以下步骤予以制备的：
(1)按照上述催化剂组分配比，将一定摩尔量的金盐、钯盐和去离子水配置于容器中，充分搅拌后再将mpg-C3N4加到上述混合溶液中；
(2)将上述混合溶液置于0℃的水浴中，用0.1mol/L～0.4mol/L的硼氢化钠逐滴滴加，并搅拌一段时间；
(3)将步骤(2)的溶液过滤后干燥，即得到负载型Au-Pd/mpg-C3N4纳米催化剂。
2.如权利要求1所述的用负载型Au-Pd/mpg-C3N4纳米催化剂催化甲酸脱氢的方法,其特征在于，所述负载型Au-Pd/mpg-C3N4纳米催化剂的制备步骤(1)中：金与钯的摩尔比为1：0.5～8，金与mpg-C3N4的摩尔比为1:0.5～10。
3.如权利要求1所述的用负载型Au-Pd/mpg-C3N4纳米催化剂催化甲酸脱氢的方法,其特征在于，所述负载型Au-Pd/mpg-C3N4纳米催化剂的制备步骤(3)中的干燥在烘箱中进行，干燥温度为80～120℃，干燥时间为12～24h。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107128887A (zh) * 2017-03-31 2017-09-05 中山大学附属第医院 一种纳米Pd‑g‑C3N4基因导入材料及其制备方法和应用
CN107511150A (zh) * 2017-09-18 2017-12-26 吉林大学 一种甲酸分解制氢的多相催化剂的制备方法
CN108654672A (zh) * 2018-05-07 2018-10-16 南京大学 一种甲酸产氢催化剂的制备方法及应用
CN108855185A (zh) * 2018-06-15 2018-11-23 吉林大学 一种功能化石墨烯负载金钯纳米催化剂及其制备和应用
CN110233271A (zh) * 2019-05-24 2019-09-13 南京杰科丰环保技术装备研究院有限公司 一种层状氮化碳基甲酸制氢催化剂及其制备方法
CN113842940A (zh) * 2021-09-27 2021-12-28 太原理工大学 低浓度煤层气低温转化制甲醇的催化剂及制备甲醇的方法
CN114082423A (zh) * 2021-11-19 2022-02-25 华中科技大学 一种三元金属钯基催化剂及制备方法与应用
CN116603521A (zh) * 2023-05-23 2023-08-18 苏州市相城区清智智能网联汽车创新中心 一种铈锆氧化物负载钯金催化剂及其制备方法和应用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102702097A (zh) * 2012-05-16 2012-10-03 浙江大学 一种孟鲁司特钠中间体的制备方法
CN103586064A (zh) * 2013-11-26 2014-02-19 中国科学院福建物质结构研究所 金属/类石墨氮化碳复合物催化剂及其制备方法
CN103641673A (zh) * 2013-12-12 2014-03-19 上海交通大学 一种氮化碳负载型金属纳米粒子催化还原碳碳双键的方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102702097A (zh) * 2012-05-16 2012-10-03 浙江大学 一种孟鲁司特钠中间体的制备方法
CN103586064A (zh) * 2013-11-26 2014-02-19 中国科学院福建物质结构研究所 金属/类石墨氮化碳复合物催化剂及其制备方法
CN103641673A (zh) * 2013-12-12 2014-03-19 上海交通大学 一种氮化碳负载型金属纳米粒子催化还原碳碳双键的方法

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107128887A (zh) * 2017-03-31 2017-09-05 中山大学附属第医院 一种纳米Pd‑g‑C3N4基因导入材料及其制备方法和应用
CN107128887B (zh) * 2017-03-31 2019-04-26 中山大学附属第一医院 一种纳米Pd-g-C3N4基因导入材料及其制备方法和应用
CN107511150A (zh) * 2017-09-18 2017-12-26 吉林大学 一种甲酸分解制氢的多相催化剂的制备方法
CN108654672A (zh) * 2018-05-07 2018-10-16 南京大学 一种甲酸产氢催化剂的制备方法及应用
CN108855185A (zh) * 2018-06-15 2018-11-23 吉林大学 一种功能化石墨烯负载金钯纳米催化剂及其制备和应用
CN110233271A (zh) * 2019-05-24 2019-09-13 南京杰科丰环保技术装备研究院有限公司 一种层状氮化碳基甲酸制氢催化剂及其制备方法
CN113842940A (zh) * 2021-09-27 2021-12-28 太原理工大学 低浓度煤层气低温转化制甲醇的催化剂及制备甲醇的方法
CN114082423A (zh) * 2021-11-19 2022-02-25 华中科技大学 一种三元金属钯基催化剂及制备方法与应用
CN116603521A (zh) * 2023-05-23 2023-08-18 苏州市相城区清智智能网联汽车创新中心 一种铈锆氧化物负载钯金催化剂及其制备方法和应用
CN116603521B (zh) * 2023-05-23 2023-11-17 苏州市相城区清智智能网联汽车创新中心 一种铈锆氧化物负载钯金催化剂及其制备方法和应用

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