[发明专利]一种基于Fe2

说明书

本发明属于析氢能源领域，具体为一种基于Fe₂B‑Co₂B复合材料硼氢化钠水解制氢催化剂制备方法，本发明采用固相反应的方法，采用氯化钠固体作为模板，将六水合氯化钴、六水合氯化铁和尿素混合后充分研磨均匀，然后通过和强还原剂硼氢化钠反应制备得到优异催化性能的硼氢化钠水解析氢复合材料催化剂。本发明使用储量丰富且较为便宜的非贵金属钴和铁制备的Co₂B‒Fe₂B复合材料，不仅具有较高的硼氢化钠水解析氢性能和优异的稳定性，且该固相反应的方法为制备高效而稳定的硼氢化钠水解析氢非贵金属催化剂提供一种有效的合成思路。

技术领域

本发明属于析氢能源领域，具体为一种基于Fe₂B-Co₂B复合材料硼氢化钠水解制氢催化剂制备方法。

背景技术

不可再生能源(如石油、煤和天然气)的大量消耗造成的环境污染迫使人们加快寻找可持续发展的清洁能源来替代化石能源。在众多的清洁能源中氢气因其具有较高的燃烧热(142 MJ kg−1)和环境友好型的燃烧产物，使其成为最有前途的能量载体之一。同时在各种能量转换设备中（氢燃料电池）的也有着潜在的用途。常见的储氢材料有硼氢化钠(NaBH₄)、氨硼烷(NH₃BH₃)、氢化铝锂(LiAlH₄)和氢化镁(MgH2)等。其中NaBH₄由于具有较高储氢密度(10.6wt.%)、反应条件温和、收集氢气纯度高且方便等有利条件而受到了广泛关注。最近的研究表明，使用高能球磨的方法可再生NaBH₄，解决了商业化应用的最大困难。由于硼氢化钠自分解的速度非常缓慢，难以满足人们对氢气的需求速度，因此需要添加有效的催化剂来提高析氢反应速率。研究证明贵金属催化剂对硼氢化钠制氢具有高效而稳定的性能，其中包括催化剂RuP₃–CoP、Ru-Fe/GO、Ru-Co/CNTs、Pt₅₈Ni₃₃Au₉、Pd/PD-ZIF-67、Rh/NiBNPs等。由于贵金属的成本较高和稀缺严重影响了工业化的广泛应用，因此需要发明一种储量丰富、高效又稳定的非贵金属硼氢化钠水解制氢催化剂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于Fe₂B-Co₂B复合材料水解制氢催化剂制备方法，解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于Fe₂B-Co₂B复合材料硼氢化钠水解制氢催化剂制备方法，包括以下步骤：

步骤1：称取一定量的六水合氯化钴、六水合氯化铁、氯化钠和尿素混合均匀后进行研磨；

步骤2：将步骤1得到的样品转移到烘箱中保温若干小时，然后取出再次研磨均匀，最后在室温环境中添加一定量的硼氢化钠固体混合反应；

步骤3：使用去离子水充分洗涤步骤2产生的反应产物，收集得到的产物放置于真空干燥箱中保温，得到Co₂B‒Fe₂B复合材料。

进一步的，所述Co₂B‒Fe₂B复合材料中钴和铁的摩尔比为1~24：1。

进一步的，所述烘箱的温度控制在60℃，保温时间4小时；所述真空干燥箱的温度为60℃，保温12小时。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、使用储量丰富且较为便宜的非贵金属钴和铁制备的Co₂B‒Fe₂B复合材料，不仅具有较高的硼氢化钠水解析氢性能和优异的稳定性，且该固相反应的方法为制备高效而稳定的硼氢化钠水解析氢非贵金属催化剂提供一种有效的合成思路。