[发明专利]催化甲酸制氢的催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种高活性抗氧化催化甲酸制氢的催化剂，其特征在于，所述催化剂选自具有下式(I)所示结构的金属络合物：

其中：金属M＝Ir、Rh、Ru中的一种；配体R₁＝NH₂、R₂＝NH₂或R₁＝CH₃、R₂＝Ph。

2.一种高活性抗氧化催化甲酸制氢的催化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将五甲基环戊二烯基与Ir、Rh或Ru离子混合，添加至极性有机溶液中进行回流反应，将充分回流反应后的反应物进行真空干燥得到第一中间产物；

(2)将步骤(1)所得的第一中间产物与Ag离子在水溶液中混合，置于黑暗密闭环境中进行反应，得到第二中间产物；

(3)将步骤(2)所得的第二中间产物与选定的配体在水中混合，置于密闭环境中进行反应，得催化剂；

步骤(3)中，所述配体为R₁＝NH₂、R₂＝NH₂或R₁＝CH₃、R₂＝Ph。

3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，反应温度为25～40℃；步骤(3)中，反应温度为2～8℃。

4.一种如权利要求1所述的催化剂或权利要求2或3所述的制备方法制备得到的催化剂在甲酸制氢方法中的应用，其特征在于，将所述催化剂在温度为40～100℃的条件下催化甲酸分解，从而获得氢气。

5.如权利要求4所述的应用，其特征在于，将所述催化剂加入甲酸的水溶液形成混合溶液，甲酸在混合溶液中被催化剂催化分解，获得氢气。

6.如权利要求4或5所述的应用，其特征在于，催化温度设置为80～100℃。

7.如权利要求4或5所述的应用，其特征在于，甲酸在所述铱催化剂的催化作用下分解生成的体积比为1:1的氢气和二氧化碳。

8.如权利要求4或5所述的应用，其特征在于，混合溶液中，甲酸的浓度为0.45～13.5mol/L，催化剂的浓度为50～300umol/L。

9.如权利要求4或5所述的应用，其特征在于，在催化剂的催化过程，往混合溶液中加入碱性添加剂。

10.如权利要求9所述的应用，其特征在于，所述碱性添加剂为甲酸钠；碱性添加剂的摩尔量为混合溶液中甲酸的摩尔量的1/39～1/4。