位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
原位合成钴/还原氧化石墨烯纳米粒子催化氨硼烷制氢
  • ISSN号:1000-6818
  • 期刊名称:《物理化学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O643[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]江西师范大学化学化工学院,南昌330022, [2]中国石化上海石油化工研究院,上海201208
  • 相关基金:国家自然科学基金(21103074),江西省自然科学基金(20114BAB203010,20132BAB203014),江西省对外合作计划(20111BDH80023),江西省教育厅科技重点项目(GJJ14230),江西省研究生创新基金(YC2013-S105),江西师范大学青年英才培育计划资助项目,江西省青年科学家培养对象(20133BCB23011)及江西省赣鄱英才555工程资助
中文摘要:

采用简单的原位还原合成方法,利用具有温和还原性能的氨硼烷作为还原剂,在室温下一步还原氧化石墨烯和氯化钴混合溶液制备了还原氧化石墨烯负载钴纳米复合材料催化剂.利用所制备的钴/还原氧化石墨烯催化剂催化氨硼烷水解制氢,发现钴/还原氧化石墨烯具有优异的催化性能.相对于没有负载的钴纳米粒子以及采用硼氢化钠作为还原剂制备的钴/还原氧化石墨烯催化剂,采用氨硼烷还原制备的钴/还原氧化石墨烯催化剂表现出更加优越的催化性能.动力学测试表明,钴/还原氧化石墨烯催化氨硼烷水解反应为零级反应,同时钴/还原氧化石墨烯催化剂催化氨硼烷水解反应的活化能为27.10 kJ·mol-1,低于大部分已报道的其它催化剂,甚至一些贵金属催化剂的活化能.钴/还原氧化石墨烯催化剂有着稳定的循环使用性,特别是其具有的磁性使得它能够直接从溶液中通过磁力回收,极具应用前景.这种简单有效的合成方法有望推广到其它的金属-还原氧化石墨烯纳米复合材料体系.

英文摘要:

Cobalt nanoparticles (NPs) supported on reduced graphene oxide (RGO) were synthesized by a one-step in situ co-reduction of an aqueous solution of cobalt(II) chloride and graphene oxide (GO) using ammonia borane (AB) as the sole reductant under ambient conditions. The as-synthesized Co/RGO catalysts exhibited high catalytic activity for the hydrolytic dehydrogenation of AB at room temperature. The as-synthesized Co/RGO nanocatalysts exhibited much higher catalytic activity than the RGO-free Co counterpart. Compared with the nanocatalysts reduced by NaBH4, the Co/RGO nanocatalysts generated by the milder reductant AB exhibited superior catalytic activity. Moreover, kinetic studies indicate that the catalytic hydrolysis of AB by Co/RGO has zero order kinetics with respect to the substrate concentration. The hydrolysis activation energy is estimated to be about 27.10 kJ·mol-1, which is lower than most reported data for the same reaction using non-noble metal catalysts and some noble metal containing catalysts. Furthermore, the RGO-supported Co NPs show good recyclability and magnetic reusability for hydrogen generation from an aqueous solution of AB, which enables the practical reuse of the catalysts. Hence, this general method indicates that AB can be used as both a potential hydrogen storage material and an efficient reducing agent, and can be easily extended to the facile preparation of other RGO-based metal ic systems.

同期刊论文项目
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《物理化学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:北京大学化学与分子工程学院承办
  • 主编:刘忠范
  • 地址:北京大学化学楼
  • 邮编:100871
  • 邮箱:whxb@pku.edu.cn
  • 电话:010-62751724
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6818
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1892/O6
  • 邮发代号:82-163
  • 获奖情况:
  • 中文核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:24781