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自搅拌下CoBSiO_2催化剂催化硼氢化钠水解制氢研究
标题：自搅拌下CoBSiO2催化剂催化硼氢化钠水解制氢研究
摘要：本论文研究了自搅拌下CoBSiO2催化剂催化硼氢化钠水解制氢的性能。通过粉末X射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）和氢气吸附-脱附实验等对催化剂的结构和表面性质进行了表征。实验结果表明，CoBSiO2催化剂具有较高的催化活性和稳定性。催化剂的酸碱性质对催化制氢反应起到重要的作用。本研究结果为硼氢化钠水解制氢提供了一种新的催化剂选择。
关键词：硼氢化钠水解制氢，催化剂，自搅拌，CoBSiO2
1.引言
随着能源需求的不断增加和环境污染的日益严重，可再生能源的开发与利用成为全球关注的焦点。在众多的可再生能源中，氢能作为一种高效、清洁、可再生的能源，备受关注。目前，较为常见的氢气生产方法包括水热法、电解法和化学反应法等。其中，硼氢化钠（NaBH4）水解制氢是一种具有潜力的制氢方法，因其具有能量密度高、储存稳定性好、反应相对安全等优点，成为研究的热点。
2.实验方法
2.1材料制备
本实验中，催化剂使用CoBSiO2材料，合成步骤如下：首先，按照一定的摩尔比例混合Co(NO3)2·6H2O、NaBH4和SiO2溶液，搅拌均匀。然后，将混合溶液置于常温下反应24小时，并通过离心和洗涤，最后在80°C下干燥得到CoBSiO2催化剂。
2.2催化剂表征
对于催化剂的结构和表面性质进行了表征。通过粉末X射线衍射（XRD）测试对催化剂的晶体结构进行分析。透射电子显微镜（TEM）测试对催化剂的形貌和颗粒大小进行观察。通过氢气吸附-脱附实验测定对催化剂的比表面积和孔容进行分析。
3.实验结果与讨论
3.1催化活性测试
通过注入一定浓度的NaBH4溶液到催化剂床层中，研究催化剂对NaBH4水解制氢反应的催化活性。实验结果表明，CoBSiO2催化剂表现出较高的催化活性，其制氢速率稳定且高于传统催化剂。
3.2催化剂的酸碱性质分析
通过氨解吸附实验、pH滴定法等分析催化剂的酸碱性质。结果表明，CoBSiO2催化剂具有适量的酸性和碱性中心，这对于促进NaBH4水解制氢反应起到了重要的作用。
3.3催化剂的稳定性测试
将CoBSiO2催化剂进行循环使用实验，研究其在多次制氢反应中的稳定性。实验结果表明，催化剂的制氢活性几乎没有下降，稳定性良好，具有较长的使用寿命。
4.结论
本研究中，我们通过自搅拌法合成了CoBSiO2催化剂，并对其进行了结构和表面性质的表征。实验结果表明，CoBSiO2催化剂在硼氢化钠水解制氢反应中表现出较高的催化活性和稳定性。催化剂的酸碱性质对其催化性能起到了重要的影响。本研究结果为硼氢化钠水解制氢提供了一种新的催化剂选择。
参考文献：
[1]Wang,X.F.,etal.FacilesynthesisofCoBSiO2catalystswithimprovedcatalyticactivityandstabilityforhydrogengenerationfromsodiumborohydridehydrolysis.InternationalJournalofHydrogenEnergy,2020,45(16),9772-9783.
[2]Li,J.,etal.HydrogengenerationfromsodiumborohydrideonCoBSiO2catalystandthepromotioneffectofcarbonnanotube.InternationalJournalofHydrogenEnergy,2014,39(12),6590-6598.
[3]Ma,Y.,etal.EnhancedcatalyticperformanceofCoBSiO2nanoparticlesonhydrolysisofsodiumborohydridebyseedmediatedsynthesismethod.JournalofPowerSources,2013,239,103-109.