硼氢化钠水解制氢的研究

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醋酸镍促进硼氢化钠水解制氢的研究

发现铂系金属盐类作为硼氢化钠水解制氢的催化
剂活性非常高．从经济实用的角度出发，格低但价廉的非贵金属催化剂更具吸引力．ＫＩ等研ＡＤＭ究发现醋酸钴的催化活性稍差于氯化钴，氢速制
率可达到３．／ｍｎ・）而目前非贵金属催化５２Ｌ（ｉｇ，剂的研究主要集中在Ｃｏ基和Ｎ基催化剂，本ｉ因此实验着重研究了不同用量的醋酸镍作为促进剂的制
中图分类号：Ｍ１．Ｔ９２２文献标识码：Ａ
燃料电池作为一种新型的发电方式，由于能量转化效率高、对环境友好、比能量和比功率高而受到极大的关注．质子交换膜燃料电池工作温度低、动启速度快、功率密度高，有巨大的应用潜能，目前具是
入反应器内，进料时间设为２ｉ．０５ｍｎ记录０ｍｎ每．ｉ
其中：ｔ示ＮＢ的半衰期（ｉ）Ｔ是绝对温度表ａＨｍｎ；
（）Ｋ．
流量计的刻度，通过流量计来测量制氢体积，而计从算制氢量．
可知，ｐ当Ｈ＝１、４温度为２５℃时半衰期为４０３
文章编号：００— ４３：０）１０８０１０５６（０９Ｓ — ０８— ２２
醋酸镍促进硼氢化钠水解制氢的研究
庞美丽，吴川，锋，白莹，吴刘丹宪
（．Ｉ北京理７大学化工与环境学院，－北京１０８；．００１２国家高技术绿色材料发展中心，北京１０８）００１

国外潜艇硼氢化钠水解制氢的研究与进展

３５．％。使用蒸馏水制成的硼氢化钠溶液实验表明，２３Ｋ温度下，硼氢化钠就可以水解产生氢在９气。如果增大反应温度，反应速度将会更为强烈。
化剂的使用。在３０ｇ浓度为２％的硼氢化钠溶液０
化钠溶液半衰期为４０天，可满足储存和使用要３求。催化剂、酸或升高温度都可以加速硼氢化钠硼氢化物溶液的水解可以通过添加ＮＯ提高ａＨ，
溶液ｐ值加以控制。当添加ＮＯ所占质量百分ＨａＨ比在５５～１％时，３８Ｋ温度下和３．％４在００个昼夜
ｃｎｓｉｕｉｎａｄｏｔｔｏｎｗｏｋｎｏｔｂｌｒｎｉｔｇａｉｅｅｃｏｓｆｏｉｍｂｏｏｙｒｄｈｄｏｙｉｈｄｏｅｔｒｉｇｆｕｕａａｄｎｅｒｔｖｒａｔｒｏｓｄｕｒｈｄｉｅｙｒｌｓｓｙｒｇｎｇｎｒｔｏｒｄｓｒｂｄ．Ｔ — ｈｓｆｏｅｅａｉｎａｅｅｃｉｅｗｏｐａｅｌｗｐｅｏｎｈｎｍｅａ，ｒｑｒｍｅｔｏｅｃｏｏｕｍｅｎｈｅｔｔａｓｅｅｕｉｅｎｓｆｒａｔｒｖｌａｄａ —ｒｎｆｒｓｒａｅｏｅｔｅｃａｇｒｃｎｅｓｒｅａａｉｎｏｉｕｄｄｒｂｌｓｒｃｐｉｎｏｏｉｒｉｓａｄｆｌｒｔｎｏｕｆｃｆｈａ— ｘｈｎｅ — ｏｄｎｅ，ｓｐｒｔｏｆｌｑｉｉｂｅ，ｐｅｉｔｆｓｌｇａｎｎｔａｉｆｉｄｉｏｓｓｅｄｎａｔｌｓｉｈｙｒｇｎｇｎｒｔｒａｌａｙｍｉｈｒｃｅｉｔｆｈｄｏｅｅｅａｏｒｕｐｎｉｇｐｒｉｅｎｔｅｈｄｏｅｅｅａｏ，ｓｗｅｌｓｄｎａｃｃａａｔｒｓｉｏｙｒｇｎｇｎｒｔｒａｅｃｃａａｙｅ．ｎｌｚｄＫｅｒ：ｓｍａｉｅ；ＡＩ；ｓｄｕｂｒｈｄｒｄｙｗｏｄｓｕｂｒｎＰｏｉｍｏｏｙｉｅ；ｈｄｏｙｉｙｒｇｎｇｎｒｔｏｙｒｌｓｓｈｄｏｅｅｅａｉｎ

硼氢化钠水解制氢系统噪声特性研究

ｔｈｅｎｏｉｓｅｏｆｈｙｄｒｏｇｅｎｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｕｂｍａｒｉｎｅ，＂ｅｌｅｃｔｒｉｃ — ｃｈｅｍｉｃａｌｇｅｎｅｒａｔｏｒ，＂ｓｏｄｉｕｍｂｏｒｏｎｈｙｄｒｉｅ，ｄ＂ｈｙｄｒｏｌｙｓｉｓ，＂ｈｙｄｒｏｇｅｎ
ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ，＂ｗｏｔ－ｐｈａｓｅｌｏｆｗ，＂ｎｏｉｓｅ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｏｍｐｌｅｘｔｗｏ－ｐｈａｓｅｌｏｆｗｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎｉｓｉｎｖｏｌｖｅｄｉｎｐｒｏｃｅｓｓｏｆｓｏｄｉｕｍｂｏｒｏｎｈｙｄｒｉｄｅｈｙｄｒｏｌｙｓｉｓ
船电技术Ｉ应用研究
Ｖｏ１．３３Ｎｏ．特性研究
李大鹏
（海军工程大学，武汉４３００３３）
摘要：硼氢化钠水解制氢过程涉及到复杂的两相流动现象。需对潜艇电化学发电机装置制氢系统噪声特
关键词：潜艇电化学发电机硼氢化钠水解制氢两相流动噪声
中图分类号：ＴＱ１５１
文献标识码：Ａ
文章编号：１００３．４８６２（２０１３）０９ — ００５２ — ０５

硼氢化钠水解产氢催化剂的研究进展概述

硼氢化钠水解产氢催化剂的研究进展概述一.氢气的应用前景国际能源界预测, 21 世纪人类社会将告别化石能源时代而进入氢能经济时代。

牛津研究所预测, 到2010 年前, 世界每天生产的氢能源当量将达到 320×104桶石油; 2020 年前将达到 950×104桶石油。

美国科学家劳温斯在新出版的《自然资本论》一书中预言, 下次工业革命将从氢能源开始, 世界科学家都在寻找一种既清洁又无污染的能源, 氢正是科学家们看好的最理想的原料。

专家们认为, 氢将在 2050 年前取代石油而成为主要能源, 人类将进入完全的氢经济社会。

目前世界各国汽车厂商都在加紧研制以氢为能源的燃料电池车, 这是迎接氢能时代到来的前奏曲, 不仅是现在的热点, 而且将会成为今后人类能源的永恒主题。

2003 年 11 月, 包括中国、美国等 15 个国家和欧盟共同签署了氢经济国际合作伙伴计划(IPHE) 参考条款, 目标是建立一种合作机制, 有效地组织、评估和协调各成员国, 为氢能技术研究开发、示范和商业化活动提供一个能推动和制定有关国际技术标准与规范的工作平台。

世界各国及企业在研究开发燃料电池汽车技术方面取得了重大进展, 预计在未来的 5～10年内氢燃料电池汽车将正式进入市场, 电动汽车将可能以 20%的速度迅猛发展, 正处于一种“山雨欲来风满楼”的形势。

纵观世界能源发展战略, 早在上世纪 80 年代美国在能源战略上就做过重大调整, 美国采取不惜重金从中东每年大量进口石油, 而对阿拉斯加和美国中南部的大油田不予开发, 虽然这一政策导致不少中小石油公司的破产, 但是保证了未来美国在与外界完全隔绝的情况下仍然有至少 20 年的石油储备, 再加上一个强大的海军对中东石油海上运输线的保护, 美国的能源战略可以说是高枕无忧。

而俄罗斯有广大的西伯利亚油田尚待开发, 俄罗斯能源自给也是毫无疑义。

日本的石油自给目前为止不到 0.5%, 而欧盟也不到30%, 日本与欧盟的石油战略储备只有 90～120d 左右。

泡沫镍载钌催化剂硼氢化钠水解制氢性能研究

ｓｏｌｕｔｉｏｎｉｓｉｍｐｒｏｖｅｄｗｉｔｈｗｅｌｌ－ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄＮｉ－ｆｏａｍ．ＴｈｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅＨＧｒａｔｅｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅａｃｔｉｖｉｔｙｏｆ
ｅｆｅｃｔｓｏｆｔｈｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎａｎｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆｐｌａｔｉｎｇｓｏｌｕｔｉｏｎａｎｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆＮａＢＨ４ｓｏｌｕｔｉｏｎｏｎｈｙｄｒｏｇｅｎ
Ｒｕ催化剂的催化活性，有效地改善了ＮａＢＨ水解制氢体系中反应物和产物的物料传输，催化反应的活化能为４０．８
ｋＪ／ｍｏｌ。循环使用２Ｏ次后。催化剂的催化活性仍为初次活性的７６．３％，显示了良好的催化稳定性。
ｅｎｅｒｇｙｆｏｒｔｈｅｒｅａｔｉｃｏｎｉｓ４０．８ｋＪ／ｍｏ１．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｎｉ－ｆｏａｍ；Ｒｕｃａｔａｌｙｓｔ；ｓｏｄｉｕｍｂｏｒｏｈｙｄｒｉｄｅ；ｈｙｄｒｏｇｅｎｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ；ｆｕｅｌｃｅｌｌ
Ｒｕ／Ｎｉ－ｆｏａｍｃａｔａｌｙｓｔｓｔｉｌｌｒｅｍａｉｎｓ７６．３％ｏｆｔｈｅｉｎｉｔｉａｌａｃｔｉｖｉｔｙａｆｔｅｒ２０ｃｙｃｌｅｓ．ｅｘｈｉｂｉｔｉｎｇｇｏｏｄｄｕｒａｂｉｌｉｙ．ｔＴｈｅａｃｔｉｖａｔｉｏｎ

硼氢化钠催化水解制氢研究进展

硼氢化钠催化水解制氢研究进展梁艳戴洪斌**王平( 中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家（联合）实验室沈阳110016 )摘要硼氢化钠（NaBH4）催化水解制氢是一项具备车载氢源应用前景的储氢/制氢一体化技术，该技术具有储氢效率高、安全、方便、对环境友好等特点，目前，它已成为各种储氢/制氢技术研究的热点。

介绍了NaBH4催化水解制氢的原理，综述了制氢催化剂、反应动力学、反应机理、反应装置的设计和反应副产物偏硼酸钠(NaBO2)的再生最新研究进展，并对该技术的应用前景进行了展望。

关键词硼氢化钠储氢/制氢催化剂反应动力学制氢装置中图分类号: TM911.4;TQ116.2文献标识码：A文章编号：1005-281X(2008)-0000-00Progress in Study of Hydrogen Generation from Catalytic Hydrolysis ofSodium Borohydride SolutionLiang Yan Dai Hongbin**Wang Ping(Shenyang National Laboratory for Materials Science, Institute of Metal Research, Chinese Academy ofScience, Shenyan 110016, China)Abstract Hydrogen generation (HG) from catalytic hydrolysis of sodium borohydride (NaBH4) solution is a promising on-board hydrogen storage/generation integrated technology in the practical application. Currently, attention is being extensively paid to NaBH4-based catalytic hydrolysis system due to its advantages of high hydrogen capacity, safety, convenience, the environmentally benign hydrolysis production and so forth. This perspective presents the principle of HG from NaBH4 solution, and reviews the current progresses in HG system of the hydrolysis of the catalyst, reaction kinetics, reaction mechanism, design of reaction generator and recycle of hydrolysis production, aiming at providing an outline of forefront of the technology for the practical application.Keywords Sodium borohydride; Hydrogen storage/generation; Catalyst; Reaction kinetics; Hydrogen generator能源是人类生存和发展的基础，当前主要依靠的化石能源终将耗竭，能源价值凸现，为向可持续能源系统过渡，发展大规模可再生能源是主要方法。

硼氢化钠水解制氢技术研究进展

Ｐｒｇｅｓｉｄｏｅｒｄｔｏｎｔｃｏｏｙｆｏｄｒｌｓｓｏｏｉｒｈｙｏｒｓｎｈｙｒｇｎｐｏｕｃｉｅｈｎｌｇｒｍｈｙｏｙｉｆｓｄｕｍｂｏｏｄ￣ｄｅ
ＺａｇＸａｇ，ｕｕｂｎｈｕＪｎｏｈｎｉｎＳｎｋｉｉＩｏｕｂＺ
ｈｄｏｅｒｄｃｉｎ，ｏｉｍｏｏ）ｒｅｈｄｏ）ｉｔｃｎｌｇｆｈｄｏｅｒｄｃｉｎｈｓｂｃｍｅｏｅｏｅｈｔｏｓｉｅｙｒｇｎｐｏｕｔｏｓｄｕｂｒｈ，ｉｙｒ１ｓｅｈｏｏ）ｏｙｒｇｎｐｏｕｔａｅｏｎｆｈｏｓｔｎｒ— ｄｄｒｓｏｔｐ
（．ｃｏｌｆＭｅａｉｌｎｌｔｃｌｎｉｅｎ，ｅｉｎｅｓｙ ’ｈｍｃｌｅｈｏｏｙＢｌｎ００９Ｃｉ１ＳｈｏｏｃｎａａｄＥｅｒａｇｎｒｇＢｉｇＵｉｒｔＣｅｉｃｎｌ，ｅｇ１０２，ｈｎｈｃｃｉＥｅｉｊｎｖｉａＴｇｉｔａ；２ＣＣｈｎｈｉｈａｙＣｎｔｃｏｏ，ｔ．．ＭＴＣＳａｇａｉｎｅｏｓｕｔｎＣ．Ｌｄ）Ｓｓｒｉ
Ａｂｓｒｃ：ｉｈｔｎｒａｉｇｄｐｅｉｎｏｏｓｌｅｒｙ，ｈｄｏｅｎｒａｅｏｅｎｒＴｓｕｒｅ，ｃａｔａｔＷｔｈｅｉｃｅｓｎｅｌｔｏｆｆｓｉｎｅｇｙｒｇｎｅｅｇｈｓｂｃｍｅａｎｗｅｅｇｏｃｗｈｉｈｃｎｙ

硼氢化钠制氢开题

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Preliminaries
• NaBH4的物理和化学性质 NaBH4为白色立方面心晶体，能溶于水、液氨、有机胺和多元醚等无机和有机溶剂。熔点505 ℃，密度1.07 g/cm3，NaBH4的 g/cm3，NaBH4的溶解度为 55g(25 ℃时) 。 • 相对而言其热稳定性较高，依所处氛围不同，热稳定性具有差异：在干燥空气中300℃分解，在真空中400℃分解，在氮气氛围中503℃分解，在氢气氛围中512℃开始分解。
3
一、NaBH4 水解制氢研究背景及研究意义
• 该技术制的氢气纯度高，可直接用于燃料电池等便携式装置； • 硼氢化钠燃料贮存容易，与已有的基础设施相兼容； • 其水溶液可用塑料容器在常温常压下贮存； • NaBH4具有环境友好性，使用过程不排放含碳和含氮的有害气体； • 能源利用率高，反应过程中不需要外加能量就可以把NaBH4 溶液及一部分水中的氢释放出来； • 氢气的生成速度可根据负载的变化进行调节。 Fig. 1. DOE FreedomCAR goals and DoD goals, showing relative effectiveness of some current technologies. /hydrogenandfuelcells/storage/tech_status.html.
11
系统复杂
硼氢化钠溶液存储有自水解隐患
12
NaBH4水解制氢技术要成为一种实用的即时制氢方法，第一，要有具有良好的催化活性的催化剂，而且容易与产物分离，实现多相催化剂循环利用。第二，要能够实时控制反应速率，这需要在反应器的设计上着手进行研究控制。第三，要能够合理处置反应副产品，在解决不排放含碳和含氮的有害气体问题的时候不应带来硼的污染问题。因此，根据这些原则，本项研究先制造出新型的制氢反应器，然后对系统进行测试；再开发高效稳定产氢的催化剂，并测试新催化剂的性能，对性能好的催化剂进行表征；最后探索电化学法还原偏硼酸钠为原料的实用价值与前景。

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硼氢化钠水解制氢的研究
近期，硼氢化钠已经成为最具前景的氢源之一，由于具有强大的腐蚀性，一般的储存和运输方式难以实现。

为此，有必要探索一种安全、有效的方法，以解决硼氢化钠的储存和运输问题，同时实现其高效制氢。

硼氢化钠水解制氢工艺的研究，是当前氢能领域发展的热点，但是，目前的技术存在一定的问题，如不能有效控制反应温度，催化剂的选择也有限，这使得与一般技术有较大的差别，影响制氢效率。

因此，硼氢化钠水解制氢工艺的研究，关键是要改进其反应温度，尽可能降低反应的温度，以及增加催化剂的选择。

首先，可以通过优化反应体系中的组成，改变反应温度的变化情况。

其次，可以尝试使用多种催化剂。

例如，硼氢化钠是一种具有较为活泼的无机催化剂，能够有效抑制制氢反应中的挥发性物质，从而提高制氢效率。

另外，也可以研究金属催化剂的应用，以及有机催化剂选择与应用问题。

最后，可以尝试利用光催化来改善反应条件，有效控制反应温度。

通过综合运用以上技术，可以有效解决硼氢化钠水解制氢工艺的问题，实现其高效制氢。

在未来，硼氢化钠水解制氢工艺的发展将是氢能领域发展的重要方向，因此，加强研究，将有助于推动氢能领域的发展。

总之，硼氢化钠水解制氢的研究是当前非常重要的氢能技术，发挥其优势，进而推动氢能技术的发展。