设计新型高容量储氢材料*

作者总结了近年来金属胺基化合物氢化物体系、氨硼烷及其衍生物储氢材料的研究进展。分别重点介绍了这些材料体系的储氢性能、反应机理及反应热力学和动力学性质,并在此基础上强调了储氢材料的设计理念,即改变材料化学组成调变其热力学性能,催化修饰以提升材料脱氢动力学性能。     

强酸促进的Mo／HZSM－5基催化剂上甲烷脱氢芳构化研究

研制出一种强酸促进的甲烷非氧化脱氢芳构化催化剂Ｍｏ－Ａ／ＨＺＳＭ－５．在可比的实验条件下，其对甲烷的转化活性和苯收率比非促进的Ｍｏ／ＨＺＳＭ－５催化剂均提高约４０％，且催化剂稳定性大为提高．实验结果揭示表面酸度，主要是表面Ｂ－酸位浓度，与甲烷的转化活性密切相关．本文认为在强酸促进的Ｍｏ－Ａ／ＨＺＳＭ－５催化剂上，甲烷活化脱氢主要系经由Ｂ－酸助的Ｃ－Ｈ键异裂的反应途径，即：低价Ｍｏ物种则可能在稳定卡宾中间态，以及后续的齐聚、芳构化过程中起重要作用．     

Ag修饰La0.6Sr0.4MnO3基催化剂氧物种的谱学表征

采用柠檬酸溶胶-凝胶法制备钙钛矿型La0.6Sr0.4MnO3 氧化物, 并用Ag 对其进行修饰,制得Ag/La0.6Sr0.4MnO3 催化剂.活性评价结果显示, Ag 的修饰能显著提高原基质催化剂La0.6Sr0.4MnO3 对低浓度CH3OH和CO完全氧化的催化活性, 相应于95% CH3OH和CO转化所需反应温度T95分别可低至421 和370 K. 催化剂的XPS和LRS谱学表征结果揭示, 在6% Ag/La0.6Sr0.4MnO3上, 具高度反应活性的表面氧物种O22- (a)和O-(a)在总表面氧中所占克分子百分数(m ol% )几近未经Ag 修饰的基质体系La0.6Sr0.4MnO3 的两倍. O2-TPD测试结果证实,Ag 对La0.6Sr0.4MnO3基质的修饰、掺杂和部分取代使其对O2 的低温吸附能力大为提高,诱生出一类数量可观具有低温吸-脱附性能的吸附氧物种. 本文结果表明, Ag/La0.6Sr0.4MnO3 催化剂对CH3OH和CO完全氧化高的催化活性与Ag 的修饰提高了催化剂对氧的低温吸附活化能力, 并使催化剂上对CHX, CH3OH, HCHO和CO具高度反应活性的表面氧物种O22- (a)和O-(a)的相对含量明显增加密切相关.     

Mo／HZSM—5基甲烷非氧化脱氢芳构化催化剂的TPD及TPR研究

在Ｍｏ／ＨＺＳＭ－５基甲烷非氧化脱氢芳构化催化剂中加入促进剂ＺｎＳＯ４,使该催化剂的活性和操作稳定性大为改善．对非促进的Ｍｏ／ＨＺＳＭ－５和促进型的Ｍｏ－ＺｎＳＯ４／ＨＺＳＭ－５甲烷芳构化催化剂的ＮＨ３－ＴＰＤ研究结果表明,促进剂ＺｎＳＯ４的加入大大提高了催化剂表面的Ｂ－酸位浓度;这种Ｂ－酸位能较稳定地存在于催化剂表面,不易流失;催化剂表面高浓度Ｂ－酸位的稳定存在是其甲烷非氧化脱氢催化活性显著提高的关键因素．Ｈ２－ＴＰＲ结果显示,过高的焙烧温度不仅不利于维持催化剂的表面酸性位（尤其是Ｂ－酸位）的浓度,还可能导致催化剂表面Ｍｏ物种的聚集和ＭｏＯ３微晶的生成,使同一Ｍｏ负载量的催化剂中可还原至较低价态的Ｍｏ物种所占比例下降．