不同制备方法对Pt/C催化剂催化甲酸水溶液制氢性能的影响研究

本文系统研究了采用离子交换树脂法制备的Pt/C催化剂在甲酸液相分解制氢反应中的性能优势。研究发现，与传统浸渍法相比，该方法可实现更高的铂负载量（26-28 wt%）和更小的铂颗粒尺寸（2-3 nm），显著提升催化剂活性和氢气选择性。碳化温度通过调控孔径结构和金属可及性影响催化性能，为高效制氢催化剂设计提供了重要依据。

　　

Materials (材料)

采用弱碱性阴离子交换树脂WA-30（三菱化学，总交换容量2.3 mEq/g；平均粒径680 μm）、1 mol/L HCl水溶液（Nacalai Tesque）、8 wt% H₂PtCl₆水溶液（Sigma-Aldrich Japan）、活性炭（大阪燃气化学）以及纯度98%的甲酸（FUJIFILM和光纯药），所有材料均直接使用未进一步纯化。

Catalyst preparation (催化剂制备)

本研究通过离子交换树脂法和传统浸渍法两种方法制备碳载铂催化剂...

Properties of the prepared catalysts (催化剂性能表征)

经H₂处理后的催化剂性能参数见表1。数据显示Pt@C催化剂的铂负载量基本不受碳化温度影响。图1展示了Pt@C催化剂在N₂氛围下100-900°C的热重分析结果：Pt@C_500°C在500-900°C出现重量损失，表明树脂在低温碳化过程中未完全碳化。Pt@C与Pt/AC催化剂表现出...

Conclusion (结论)

本研究通过两种方法制备的催化剂进行了甲酸液相分解性能比较。离子交换树脂法制备的催化剂展现出更高的铂负载量、更小的金属颗粒尺寸，以及优于浸渍法催化剂的甲酸脱氢活性。碳化温度通过影响孔径结构和金属可及性进而调控甲酸分解性能...