Sn修饰Ni/Al2O3催化剂在N,N-二甲基甲酰胺制氢反应中的催化效果

"该文研究了Sn修饰的Ni/Al2O3催化剂在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)降解制氢反应中的催化性能，通过浸渍法制备了不同Sn含量的Ni-Sn/Al2O3催化剂，并对其进行了N2物理吸附、X射线衍射(XRD)和H2程序升温还原(H2-TPR)表征。实验结果显示，Sn的加入可以提升催化剂的制氢活性，最高H2产率可达69.8µmol/min，但过高的Sn含量会导致活性下降。Ni-Sn/Al2O3催化剂形成Ni3Sn2合金，具有较高的比表面积和活性，优于Sn-RaneyNi催化剂。" 本文是一篇首发论文，关注的是环保和能源领域的一个具体问题——如何高效处理含N,N-二甲基甲酰胺(DMF)的废水。DMF是一种广泛应用的有机溶剂，但其废水排放对环境和人类健康有潜在威胁。现有的处理方法如生物法、物理法和化学法各有优缺点，因此研究人员寻求更有效的方法。 作者通过浸渍法合成了不同Sn含量的Ni-Sn/Al2O3催化剂，研究其在DMF水相重整制氢反应中的催化作用。实验结果表明，适量的Sn修饰可以显著提高Ni/Al2O3催化剂的活性，尤其是在n(Sn)/n(Ni)比例为0.1时，H2的产率相比未修饰的Ni/Al2O3催化剂提高了约60%。然而，当Sn的比例继续增加，催化剂的DMF转化率和H2产率反而下降，这可能是因为过度的Sn导致了催化剂结构或活性位点的变化。 通过N2物理吸附分析，发现Ni-Sn/Al2O3催化剂具有更高的比表面积，这有利于提高催化反应的效率。XRD和H2-TPR表征揭示了Ni-Sn/Al2O3中形成了Ni3Sn2合金结构，这种结构与Sn-RaneyNi催化剂的晶体结构相似，但在催化活性上表现出优越性。 这项研究不仅为DMF废水的处理提供了新的思路，也为设计高性能的催化剂提供了理论依据。通过优化催化剂的组成和制备工艺，有望实现DMF的高效转化和清洁能源的制备，同时减少对环境的影响。未来的研究可以进一步探索不同金属负载比例、催化剂稳定性和再生性等方面，以优化催化剂性能并推动其实用化。