P促进Pd/C高效催化甲酸制氢的研究

以次亚磷酸钠(NaH2PO2)为还原剂,成功地制备出一种新型高效的Pd-P/C催化剂,其对甲酸甲酸钠混合液分解制氢具有较高催化活性.经过优化后得到的3％ Pd-P/C催化剂,在30 ℃,反应液甲酸和甲酸钠浓度比为1∶5,总浓度为4 mol/L条件下,前1h平均转化频率可达565 h-1,该Pd-P/C催化剂的催化活性是传统的以NaBH4还原制得的Pd/C催化剂活性的3.5倍.联合谱学表征结果表明,在Pd粒子的形成生长过程中,P的掺入提高了Pd纳米粒子的分散性,减少了粒子的团聚,最终得到了粒径较小的Pd粒子,从而极大地提高了催化剂的活性.动力学研究表明Pd-P/C催化剂催化甲酸分解的反应活化能为18.63 kJ/mol,相比以NaBH4还原所得催化剂(反应活化能为26.69 kJ/mol),反应活化能更低.