[发明专利]一种温和高效分解纤维素制氢的催化剂及其制备方法

摘要

一种温和高效分解纤维素制氢的催化剂及其制备方法，属于催化剂技术领域。该催化剂由均分散镍或钴纳米颗粒和钛氧化物或三氧化二铝组成。催化剂由水滑石前体还原制得，所选用的水滑石层板二价阳离子为Ni2+或Co2+、三价或四价阳离子为Al3+或Ti4+，其摩尔比为M2+/M3+或M4+＝2～5。纤维素分解制氢的反应在180℃以下温和条件发生，反应溶剂为NaOH碱溶液，在液相重整纤维素制氢的同时引入光催化辅助催化，产氢量进一步提高。以150mg催化剂催化1g纤维素，产氢量最高可达6.46mmol，折合产氢速率与报导的260℃下反应结果相当。产物气体除氢气外仅含少量甲烷、乙烷，不含一氧化碳和二氧化碳。

主权项

一种催化剂的应用，用于分解纤维素制氢，催化剂由均匀分散金属镍或钴纳米颗粒和金属氧化物组成，金属氧化物为钛氧化物；其制备方法，包括以下步骤：以双金属复合氢氧化物又称为水滑石为前体制得，水滑石层板二价阳离子选择Ni2+或Co2+、四价阳离子Ti4+，其摩尔比为M2+/M4+＝(2～5)：1，然后将水滑石前体以两种还原方式制得：将水滑石前体在H2/N2＝5/95混合气中还原，还原温度控制在400℃～850℃，还原时间控制在5min～10h，得到Ni‑TiO2、Co‑TiO2；或将水滑石前体先在空气中600℃～800℃煅烧2h～6h，再在H2/N2＝5/95混合气中500℃～600℃还原2h～6h，得到Ni‑Ni2TiO4‑NiTiO3；二氧化钛的晶相组成：锐钛矿与金红石相比例调控在100:0～40:60。