氢能专利库

一种绿色高效硝基芳烃加氢制备胺基芳烃的方法，它涉及芳香胺的电化学合成方法。它是要解决现有的芳香胺类化合物的电化学合成方法的反应时间长、选择性低、反应条件苛刻、底物普适性低的技术问题。本方法：将硝基芳烃、电解质和质子供体溶于溶剂中，组成反应体系，其中质子供体为pH=3~5的醋酸缓冲溶液；以石墨镀锌电极为工作电极，以Pt电极为对电极，参比电极为Ag/Ag+电极，在反应体系中进行恒电位电解，洗涤、分离后得到胺基芳烃。本方法的芳胺产物的收率达到74%~85%，法拉第效率达到50%~57%。且反应条件温和、易控制、成本低、电解质可以循环使用、不涉及到贵金属、对环境友好，可用于芳胺制备领域。

本发明公开了一种焦化干气化学链重整制氢耦合石油焦和生物质化学链气化制烯烃的系统，包括化学链气化单元、化学链重整制氢单元、甲醇合成与制烯烃单元、燃烧单元；石油焦、空气、生物质和水一同进入化学链气化单元中与载氧体进行反应得到的富氮气和合成气并向外输出；焦化干气、空气、水一同进入化学链重整制氢单元与载氧体进行反应得到的富氮气、CO2和高纯氢气并向外输出；化学链气化单元输出的合成气和化学链重整制氢单元输出的高纯氢气一同进入甲醇合成与制烯烃单元中进行烯烃的生产，经过分离后得到的烯烃和混合燃料气向外输出；焦化干气和来自甲醇合成与制烯烃单元的混合燃料气进行燃烧给化学链气化单元和化学链重整制氢单元提供热量，烟气经过换热后用于产生蒸汽进行发电。

本发明公开了一种镱掺杂的质子导体燃料电池阴极材料及其制备方法和应用，其化学式为BaCo0.4Fe0.4Zr0.1Y0.1‑xYbxO3‑δ,其中x代表Yb的摩尔掺杂量，δ为氧空位含量。所述制备方法包括以下步骤：将钡盐、钴盐、铁盐、锆盐、钇盐、镱盐溶于溶剂中，与络合剂混合，并调节溶液的pH值后加热搅拌溶液，直至形成凝胶后，干燥，获得前驱体,前驱体经过烧结即得所述电池阴极材料。本发明通过Yb掺杂，降低了氧空位，提高了材料的ORR活性，同时也提高了阴极的耐CO2性、降低了TEC，提高了阴极的耐久性。使阴极材料在中低温范围500‑700℃表现出优异的电化学活性，适合作为中低温区间质子导体燃料电池阴极材料。

本发明公开了一种铁基催化剂Fe/CeO2的制备方法及其在CO2催化加氢反应中的应用。本发明采用沉积物沉淀法将铁直接引入Ce(OH)x载体上，对制备的Fe/Ce(OH)x材料进行煅烧，生成Fe/CeO2催化剂并用于逆水煤气变换反应中。其中Ce(OH)x八面体载体的应用促进了铁在催化剂制备中的分散。这些高度分散在氧化铈表面的铁元素通过缔合反应途径进一步促进了RWGS反应中H2的活化和CO2的吸附，优化后的含铁高度分散的1Fe/CeO2八面体催化剂的CO生成速率为28.99mmolCO•gFe‑1•s‑1，在600℃下反应150h时具有较高的稳定性，其活性优于现有的非贵金属催化剂。

本发明公开了一种含稀土钛复相的雾化镁基储氢复合材料及其制备方法，该储氢复合材料是由经雾化法制得的镁基储氢合金与稀土钛复相混合而成，稀土钛复相由纳米Ti粉与稀土金属混合而成。本发明所提供的储氢复合材料，一方面活性镁含量高，在300℃下进行一至两次吸放氢循环便可完成活化，另一方面通过在雾化镁基储氢合金Mg‑Ni‑RE中引入RE‑Ti复相进行催化，赋予了材料卓越的活性与显著的吸放氢动力学优势，有效降低了吸放氢的起始温度阈值，使其能够在近室温条件下吸氢，并能够实现批量一致性生产，为镁基材料的实际应用奠定技术基础。

本发明涉及电解多种水源制氢并同步实现污水中金属回收技术领域，公开了一种硫掺杂碳包裹超低铱负载量颗粒催化剂，所述催化剂中的铱颗粒尺寸均一、均匀分散在硫掺杂碳纳米片中。本发明还提出了一种硫掺杂碳包裹超低铱负载量颗粒催化剂的制备方法，包括如下步骤：步骤1、12‑18mg三水合氯化铱，0.8‑1.2g L‑甲硫氨酸和0.15‑0.25g升华硫置于球磨罐中，球磨2h后收集干燥，然后在惰性气氛下煅烧；步骤2、将上述粉末浸润在CS2液体中，搅拌2h后冷冻干燥，然后在惰性气氛下煅烧。本发明制备的硫掺杂碳包裹超低铱负载量颗粒催化剂，其颗粒大小均一，均小于3nm，且均匀分散在硫掺杂碳纳米片，同时铱负载量仅为9.81％，对铱元素的利用率更高。

本发明涉及一种双非贵金属催化剂Co‑Ni/CeO2的制备方法以及在非均相体系中无添加剂且条件温和的情况下催化间苯二甲胺选择性加氢的应用，属于催化加氢领域。其中以氧化铈为载体总负载量为2‑8wt％的Co‑Ni/CeO2(其中Co:Ni＝1:4‑0.25)，该催化剂以六水合硝酸钴为钴源、六水合硝酸镍为镍源，二氧化铈为载体，无水碳酸钠作为沉淀剂，使用沉积‑沉淀法在CeO2上负载活性金属Co、Ni，放在管式炉中使用氢氩混合气还原，再使用氧氩混合气进行钝化，得到催化剂Co‑Ni/CeO2。在催化剂0.1g，间苯二甲胺0.5g，氢气压力8MPa、温度120℃、反应6h的转化率达到100％，且1,3‑环己二甲胺选择性达到了97％以上。

本发明涉及一种双非贵金属催化剂Cu‑Ni/WO3及其制备方法和在非均相体系中催化苯甲腈选择性加氢的应用，属于催化加氢领域，该催化剂中Cu‑Ni负载量为5wt％，且Cu:Ni＝9:1，其以三水合硝酸铜为铜源、六水合硝酸镍为镍源，WO3为载体，在WO3上负载活性金属Cu、Ni，放在管式炉中进行加热还原和钝化制备而成。在催化剂50mg，苯甲腈0.5g，氢气压力3MPa、温度100℃、反应6h的条件下，对苯甲腈转化率达到100％，且对二苄胺选择性达到95％以上。该制备方法简单，成本低廉、目标产物选择性高，具有优异的催化性能，且易于分离具有产业化前景。

本发明属于新能源燃料电池电催化剂材料技术领域，本发明提供了一种石墨烯基负载非贵金属的燃料电池催化剂及其制备方法。本发明将ZIF‑8前驱体超声分散在含有石墨烯的甲醇溶液中，使ZIF‑8原位生长在石墨烯片上，真空干燥后在保护气下高温碳化得到ZIF‑8衍生的NC/G。将NC/G超声分散在乙醇中，边搅拌边将一定量的含邻菲罗啉和非贵金属络合物溶液缓慢滴加到含有NC/G乙醇中，使其混合均匀进行原位吸附金属，干燥后经高温热处理即得石墨烯基负载非贵金属的燃料电池催化剂。该催化剂具有成本低廉、催化活性好以及催化稳定性高等优点。

本发明提供了一种以CuFeO2@GO为前驱体的高分散二氧化碳加氢催化剂及其制备方法和应用。所述制备方法，包括以下步骤：S1)将铁盐和铜盐在溶剂中混合至均一溶液，将沉淀剂加入上述溶液中，搅拌至沉淀剂全部溶解，得到悬浮液；S2)将氧化石墨烯加入到上述悬浮液中，搅拌均匀后，加入还原剂，得到溶液体系；S3)将上述溶液体系进行水热反应，得到高分散的CuFeO2@GO。本发明在水热反应中加入氧化石墨烯，有效抑制了CuFeO2颗粒的团聚现象。所制备的催化剂制备周期短、原料简单易得、还原时间较短，对于二氧化碳加氢制液体燃料的反应具有较高的CO2转化率及烃类的选择性。

本发明涉及一种N,S共掺杂介孔碳负载Co催化剂的制备方法及其在加氢中的应用，属于催化剂制备技术领域，该催化剂命名为Co/NSPC，用于催化对氯硝基苯转化为对氯苯胺，其制备方法如下：以四水合乙酸钴为钴源，2‑氨基噻唑为碳源、氮源和硫源，ZnCl2为溶剂和催化剂，放在管式炉中一步法得到该催化剂，其中Co/NSPC‑800催化剂比表面积达到1618m2g‑1，平均孔径为2.6nm，该催化剂在标准条件下转化率达到15.5％，对氯苯胺的选择性达到99％以上。该制备方法简单，生产成本低廉，收率较高，催化加氢选择性高，且可以循环使用四次，具有广泛的产业化前景。

本发明公开了一种用于二氧化碳加氢制备液态燃料的负载型铁基催化剂制备合成方法。本发明设计以多维材料为载体，负载金属铁物种，通过引入电子型助剂实现对铁基催化剂的有效调控。通过微波加热快速处理，得到电子型助剂改性处理的负载型铁基催化剂。本发明通过采用新颖的干化学及微波加热方式，避免了溶剂及加热方式的使用，能够快速合成分散均匀的负载型铁基催化剂。电子型助剂的存在能够有效地促进活性相的生成，改善催化表面反应分子的吸附能力，为二氧化碳加氢制备高值液态燃料提供了新的思路。

本发明开发了一种二氧化碳加氢制备液态燃料的多壁催化剂的制备方法，并且该催化剂能够用于二氧化碳加氢高选择性制备液态燃料。本发明设计具有多壁式结构的金属催化剂，通过水热合成以及惰性气氛下煅烧保护形成具有金属壳层的高效催化剂。在水热过程中通过引入电子型助剂能够进一步改善催化剂表面的理化微环境特性。本发明通过采用多级水热合成法耦合钴金属以及铁金属催化剂，合成具有多壁结构的高效核壳式催化剂，为二氧化碳选择性加氢制取高附加值化学品的高效转化过程提供新的思路。

本发明公开一种面向燃料电池的超高电导阴离子交换膜，由脂肪链聚合物与季铵化试剂反应得到，其中，所述季铵化试剂为多胺类化合物，所述脂肪链聚合物与所述季铵化试剂的摩尔比为5～15:1。本发明解决了所述脂肪链聚合物因柔性高、粘弹性强带来的无法成膜的技术难题，为阴离子交换膜的制备开辟了新的途径，本发明所制备的所述面向燃料电池的超高电导阴离子交换膜在具备较高离子电导率的同时还能保持较高的耐溶胀性，使得阴离子交换膜具有良好的性能，进而提高阴离子交换膜燃料电池的工作性能；另外，本发明反应条件温和、可控性高。

本发明公开了一种磁性碳纳米管负载铑催化剂的制备及其在丁腈橡胶选择性加氢中的应用，其中磁性碳纳米管负载铑催化剂的制备是将氯化高铁、乙酸钠、碳纳米管和乙二醇置于反应器中，均化后进行水热反应，反应完成后磁性分离除去未磁化的碳纳米管，即可获得磁性碳纳米管；取三氯化铑溶解于乙醇中，加入磁性碳纳米管进行反应，反应结束后磁性分离，获得磁性碳纳米管负载铑催化剂。本申请制备的磁性碳纳米管载体对铑金属进行负载，并用于丁腈橡胶加氢研究。实验结果表明，所制备的负载催化性能具有很高的催化活性，良好的双键的选择性，加氢后对催化剂进行磁性回收并进行简单处理，再次加氢效率依然很高。