[发明专利]用于二甲基氨硼烷水解产氢的RuNi/MoS2

说明书

本发明提供了一种用于二甲基氨硼烷水解产氢的RuNi/MoSsubgt;2/subgt;纳米催化剂的制备方法，属于纳米材料合成方法的技术领域。所述制备方法包括如下：以MoSsubgt;2/subgt;为载体，以钌盐和镍盐为金属前驱体,硼氢化钠为还原剂，通过一步还原的方法将金属元素还原为零价金属,从而得到MoSsubgt;2/subgt;负载RuNi合金纳米催化剂。本发明所制备的催化剂是钌镍双金属负载型催化剂，与单金属钌负载型相比，一方面可以节约成本，另一方面钌镍合金催化二甲基氨硼烷的水解脱氢效果比单独的金属钌要好，进一步提高了催化性能和降低了贵金属的损耗，同时具有很好的可重复利用性，是一种很有发展前景的催化剂。

技术领域

本发明涉一种用于二甲基氨硼烷水解产氢的RuNi/MoS₂纳米催化剂的制备方法，属于纳米催化技术领域。

背景技术

近年来，由于化石燃料对环境的破坏，能源系统和政策的可持续性越来越受到重视。在此背景下，氢(H₂)被认为是一种清洁、安全、环保的能源载体，可以以固体形式储存在硼烷加合物中。氨硼烷、硼氢化钠、肼硼烷、二甲基氨硼烷是硼基化合物，被认为是固体贮氢材料。其中，二甲胺硼烷由于其稳定性和低廉的再生成本，是一种很有前途的候选材料。然而，大多数DMAB水解催化剂的催化活性仍然较低，催化性能和稳定性远不能满足大规模应用的需要，因此，催化剂的合理设计和构建仍然是促进DMAB水解制氢的最具挑战性的问题之一。在此，本发明通过简单的化学还原法，以商用的MoS₂、硼氢化钠、三氯化钌和六水合硝酸镍为原料，制备了合金纳米催化剂RuNi/MoS₂用于二甲基氨硼烷的水解脱氢。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供了一种用于二甲基氨硼烷水解产氢的RuNi/MoS₂纳米催化剂的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：将MoS₂加去离子水溶解，然后加入钌盐和镍盐，超声处理5-10min，使其分散均匀。

步骤2：将硼氢化钠溶解于去离子水中，将该溶液滴加到上述步骤(1)中，搅拌反应5-10min。

步骤3：反应完成后进行离心、洗涤，得到钌镍合金纳米催化剂RuNi/MoS₂。

所述的MoS₂、钌盐中的钌及镍盐中的镍摩尔比为：0.2-0.3:3-5:1-3。

所述钌盐中的钌为三氯化钌，镍盐中的镍为六水合硝酸镍。

所述的MoS₂可以替换为Co₃O₄、CeO₂、ZrO₂、Fe₃O₄、或ZnO。

所述的还原剂硼氢化钠与金属盐中的金属离子的物质的量的比为10-15:1。

本发明还涉及所述的RuNi/MoS2合金纳米催化剂作为二甲基氨硼烷水解产氢的应用。该催化剂具有水解活性高，稳定性好，简单易得等优点。

二甲基氨硼烷完全水解方程式为：

Me₂NHB₃+2H₂O→Me₂NH₂BO₃+3H₂↑

在催化二甲基氨硼烷水解产氢的应用中，具有较高的催化选择性，其活化能值为48.4KJ/mol。反应前2分钟的TOF可通过计算