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Appl. Catal. B.: 高活性和穩(wěn)定的Pd/MoC催化劑用于甲醇分解制氫

甲醇分解是生產(chǎn)清潔氫燃料的一種很有前景的方法。然而，開(kāi)發(fā)在低溫下具有高活性和穩(wěn)定性的甲醇分解催化劑仍具有挑戰(zhàn)性。

中國(guó)科學(xué)院大學(xué)張軍、Fufeng Cai等制備了一系列Pd/MoC催化劑并研究了其用于甲醇分解制氫的性能。

MoC由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和電子性質(zhì)，通常與負(fù)載金屬表現(xiàn)出強(qiáng)烈的相互作用，這顯著增加了負(fù)載金屬的分散性以及金屬與α- MoC之間的協(xié)同效應(yīng)。

更重要的是，在金屬和α- MoC界面產(chǎn)生的協(xié)同效應(yīng)可以有效地激活甲醇分子。因此，作者推斷具有高百分比α -MoC_{1- x}的 MoC基催化劑相和高金屬分散度可有效催化甲醇分解。

作者將Pt和α- MoC結(jié)合制備出Pt/α- MoC催化劑。各種表征技術(shù)表明，在具有較低Pd負(fù)載量的Pd/MoC催化劑中形成了更多的α- MoC_{1- x}相和高度分散的Pd顆粒，這在低溫下對(duì)甲醇分解表現(xiàn)出優(yōu)異的制氫活性。

當(dāng)甲醇在160 °C下分解時(shí)，該催化劑平均周轉(zhuǎn)頻率高達(dá)807 mol_H2mol_Pd^-1?h^-1。但在相同的反應(yīng)條件下，傳統(tǒng)的CuZnAl催化劑幾乎沒(méi)有活性(甲醇轉(zhuǎn)化率 < 2%)。

另外，由于Pd顆粒與α -MoC_1-x之間存在強(qiáng)相互作用，0.5Pd/MoC催化劑在240 °C下連續(xù)運(yùn)行360小時(shí)后，對(duì)甲醇分解制氫表現(xiàn)出穩(wěn)定的催化活性。

A highly active and stable Pd/MoC catalyst for hydrogen production from methanol decomposition. Applied Catalysis B: Environmental, 2021. DOI: 10.1016/j.apcatb.2021.120648

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