Сборник тезисов докладов
КОБАЛЬТБОРИДНЫЕ КАТАЛИЗАТОРЫ ГИДРОЛИЗА БОРСОДЕРЖАЩИХ
жүктеу/скачать 6,55 Mb. Pdf көрінісі
|
proceedings 2020
| КОБАЛЬТБОРИДНЫЕ КАТАЛИЗАТОРЫ ГИДРОЛИЗА БОРСОДЕРЖАЩИХ
КОМПЛЕКСНЫХ ГИДРИДОВ А.М. Озерова, О.В. Комова, В.И. Симагина, О.В. Нецкина ФГБУН «Институт катализа им. Г.К. Борескова» СО РАН, Россия, г. Новосибирск, просп. Академика Лаврентьева, 5, 630090 E-mail: ozerova@catalysis.ru
Использование водорода в качестве энергоносителя требует решения важной задачи, связанной с созданием компактных систем его хранения и генерации. Особенно остро эта проблема стоит при разработке малоразмерных источников энергии, предназначенных, например, для беспилотных летательных аппаратов, мобильных приложений. Среди водородсодержащих соединений [1] боргидрид натрия (NaBH 4 ) занимает особое место благодаря высокому содержанию H 2 (10,8 мас.%), приемлемой цене. Другим интересным гидридом для химического хранения водорода является амминборан (NH 3 BH 3 ),
который содержит 19,6 мас.% водорода и характеризуется высокой стабильностью в твердом состоянии, в водном растворе при комнатной температуре. При этом в случае гидролиза гидридов (NaBH 4 и NH
3 BH 3 ) выход водорода увеличивается благодаря вовлечению в процесс его генерации воды: NaBH 4
2 O -
кат NaBO
2 + 4H
2 ↑ ΔH o = -210 кДж/мольH 2
NH 3 BH 3 + 2H
2 O -
кат NH
4 BO 2 + 3H 2 ↑ ΔH o = -156 кДж/мольH 2
(2). Низкий тепловой эффект реакций делает получение водорода безопасным. Использование катализаторов обеспечивает контролируемое выделение водорода в широком диапазоне температур (-40…+60 °С). Каталитические системы на основе кобальта наиболее перспективны, поскольку сочетают в себе высокую активность с приемлемой ценой [1]. Кроме того, благодаря восстановительным свойствам гидридов открывается перспективная возможность их синтеза в реакционной среде in situ. Данная работа посвящена изучению физико-химических и каталитических свойств кобальтборидных катализаторов, формирующихся in situ в среде гидролиза NaBH 4 и NH 3 BH 3 . Установлено, что природа гидрида и исходного соединения кобальта определяют скорость образования частиц боридов кобальта, их реакционную способность и физико-химические свойства (Рис. 1). Наиболее оптимальным является более сильный восстановитель – NaBH 4 , в среде которого, согласно данным методов измерения магнитной восприимчивости, ИК спектроскопии, РФА, ПЭМ, происходит формирование высокоактивных нанодисперсных ферромагнитных частиц борида кобальта [2]. Впервые обнаружена корреляция между ферромагнитными свойствами катализатора, формирующегося из Со 3 О 4 в
растворе NaBH 4 , и его каталитической активностью [2]. Исследован процесс образования активной ферромагнитной фазы борида кобальта и ее трансформация в реакционной среде [2,3]. Для повышения содержания Н 2 в водородаккумулирующем топливе предложены твердофазные композиции NaBH 4 с
кобальтовым катализатором, генерация H 2 из которых осуществляется при добавлении воды [3]. Рис. 1. Влияние природы гидрида (NaBH 4 , NH 3 BH 3 ) и исходного соединения кобальта (СoCl 2 ·6H 2 O, Co 3 O 4 ) на скорость образования, дисперсность и каталитические свойства Со-В систем, формирующихся in situ. 1.2 ммоль, 10 мл раствора гидрида, 0.0117 г CoCl 2 ·6H 2 O или Co 3 O 4 , 40 °C. жүктеу/скачать 6,55 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|