一种用于催化制氢的催化剂及一种催化制氢的方法

光催化制氢原理光催化制氢是一种利用可见光或紫外光激发催化剂，使其与水分子发生光催化反应生成氢气的方法。

该技术具有环保、高效、可持续等特点，被广泛应用于能源转换和环境治理领域。

光催化制氢的原理主要涉及三个方面：催化剂、光源和反应机理。

催化剂是实现光催化反应的关键。

常用的光催化剂包括二氧化钛（TiO2）、银（Ag）、金（Au）等。

其中，TiO2是最为常见的一种，其主要原因在于其优异的稳定性和良好的光吸收性能。

在TiO2表面吸收可见或紫外光后，会产生电子-空穴对，并发生一系列复杂的电荷转移过程。

其中，电子会进入导带中成为自由电子，空穴则进入价带中成为空穴。

此时，如果有水分子存在，则可以与自由电子和空穴发生反应。

在此基础上，需要有一个适当的光源来提供足够强度和频率的辐射能量。

常用的光源包括紫外灯、氙灯、激光等。

其中，紫外光是最为常用的一种，因为其具有较高的能量和较强的穿透力，可以有效地激发光催化剂。

最后，需要了解光催化制氢的反应机理。

在水分子与自由电子和空穴发生反应时，会形成氢离子（H+）和羟基自由基（OH）。

这些离子和自由基会进一步与其他水分子发生反应，最终生成氢气（H2）和氧气（O2）。

整个过程中，催化剂起到了一个“传递电荷”的作用，将电荷从光吸收区域传递到反应区域，并促进反应的进行。

总之，光催化制氢是一种利用可见或紫外光激发催化剂与水分子发生反应生成氢气的方法。

其原理涉及催化剂、光源和反应机理三个方面。

通过合理设计催化剂、选择合适的光源以及深入了解反应机理等措施，可以实现高效、环保、可持续的制氢过程。

ni基催化剂制氢以Ni基催化剂制氢催化剂是一种可以加速化学反应速率的物质，而催化剂在氢能领域中具有着重要的应用。

其中，以镍（Ni）为基础的催化剂在制氢过程中被广泛应用。

本文将探讨以Ni基催化剂制氢的原理、优势以及应用领域。

一、Ni基催化剂的制氢原理制氢是一种重要的能源转换方式，而Ni基催化剂在制氢反应中起到了至关重要的作用。

催化剂能够提供反应所需的活化能，降低反应的能量阈值，从而加速反应速率。

以Ni为基础的催化剂具有较高的催化活性和稳定性，适用于多种制氢反应。

在常见的制氢反应中，如水蒸气重整反应和甲烷重整反应，Ni基催化剂起到了至关重要的催化作用。

在水蒸气重整反应中，水蒸气和碳氢化合物在催化剂的作用下发生反应，生成氢气和二氧化碳。

而在甲烷重整反应中，甲烷和水蒸气在催化剂的存在下发生反应，产生氢气和一氧化碳。

这些反应均需要高温和适量的催化剂，而Ni基催化剂的高催化活性使其成为制氢反应中的理想选择。

二、Ni基催化剂的优势1. 高催化活性：Ni基催化剂具有较高的催化活性，能够在较低的温度下实现高效的制氢反应。

这降低了制氢过程中的能耗和成本，提高了制氢效率。

2. 良好的稳定性：Ni基催化剂具有较好的稳定性，能够在高温和高压的环境下保持稳定的催化活性，延长催化剂的使用寿命。

3. 丰富的资源：Ni是一种常见的金属元素，资源丰富，价格相对较低。

因此，以Ni为基础的催化剂在制氢领域中具有较好的经济性和可持续性。

三、Ni基催化剂的应用领域以Ni为基础的催化剂在制氢领域中有广泛的应用。

其中，最常见的应用包括：1. 工业制氢：Ni基催化剂常用于工业制氢过程中，如水蒸气重整反应和甲烷重整反应。

这些反应在石油炼制、化工生产和能源转换等领域中起到了重要作用。

2. 燃料电池：Ni基催化剂也被广泛应用于燃料电池中。

燃料电池通过氢气的氧化反应产生电能，而Ni基催化剂能够加速氢气的生成过程，提高燃料电池的效率。

3. 氢能储存：氢气作为一种理想的清洁能源，其储存是一个关键问题。

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202011170672.9(22)申请日 2020.10.28(71)申请人 蔡勇梅地址 063000 河北省唐山市高新区世纪龙庭408-2-101(72)发明人 刘海楠　薄文晴　古钧　曾庆娜　蔡勤涛　(51)Int.Cl.B01J 23/83(2006.01)C01B 3/40(2006.01)(54)发明名称一种用于甲醇水蒸气裂解制氢的催化剂及制氢方法(57)摘要本发明公开了一种用于甲醇水蒸气裂解制氢的催化剂及相应的制氢方法，采用CuO 50‑90份，ZnO 5‑80份，La 2O 33~12份，Al 2O 320‑30份及稀土元素作为催化剂，将水与甲醇混合物气化后在裂解室内在催化剂的催化下裂解制氢，裂解室温度控制在300‑500℃，水与甲醇的摩尔比为1~1.5：1，最后甲醇的转化率可以高达96%，氢气产出率可以高达85%。

权利要求书1页 说明书2页CN 112191251 A 2021.01.08C N 112191251A1.一种用于甲醇水蒸气裂解制氢的催化剂，其特征在于由如下组分按重量比制成：CuO 50-90份，ZnO 5-80份，La 2O 3 3~12份，Al 2O 3 20-30份。

2.如权利要求1所述的用于甲醇水蒸气裂解制氢的催化剂，其特征在于所述组分的重量配比为：CuO 60份，ZnO 25份，La 2O 3 4份，Al 2O 3 25份。

3.如权利要求1所述的用于甲醇水蒸气裂解制氢的催化剂，其特征在于还包括镧、铈、钕、镨中的一种或几种。

4.如权利要求3所述的用于甲醇水蒸气裂解制氢的催化剂，其特征在于所述镧、铈、钕、镨中的一种或几种总共为3~10份。

5.一种剂制备氢气的方法，其特征在于：将水与甲醇混合物气化后在裂解室内在催化剂的催化下裂解制氢，裂解室温度控制在300-500℃，水与甲醇的摩尔比为1~1.5：1，所用催化剂为权利要求1至4任一项所述的催化剂。

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专利名称：一种低温制氢催化剂及其制备方法和应用
专利类型：发明专利
发明人：胡松,何立模,谢玉仙,任强强,熊哲,韩亨达,江龙,汪一,苏胜,向军
申请号：CN202210260645.3
申请日：20220316
公开号：CN114618515A
公开日：
20220614
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明属于低温制氢技术领域，具体涉及一种低温制氢催化剂及其制备方法和应用。

该方法包括以下步骤：1)获取洁净的具有高电阻率的泡沫金属板；2)制备负载Mn和Co的泡沫金属板；3)在所述负载Mn和Co的泡沫金属板上原位生长纳米碳成分，得到待纯化催化剂材料，其中，Mn和Co 分散在纳米碳成分的表面，纳米碳成分负载在泡沫金属板上；4)将所述的待纯化催化剂材料进行纯化，得到所述的低温制氢催化剂。

泡沫金属板和纳米碳材料具有优异的导热和导电性能，在泡沫金属板两端通电发热，热量和电流同时作用于分散在纳米碳材料上的Mn‑Co活性位上，从而发生热‑电协同催化制氢反应。

申请人：华中科技大学
地址：430074 湖北省武汉市洪山区珞喻路1037号
国籍：CN
代理机构：北京轻创知识产权代理有限公司
代理人：朱晓彤
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甲酸制氢催化剂1 甲酸制氢催化剂——提升氢能源生产效率的关键甲酸制氢催化剂是一种能够催化甲酸产生氢气的重要催化剂。

甲酸(HCOOH)在过渡金属催化剂的存在下可以发生分解反应，生成高纯度的氢气(H2)。

甲酸作为一种常见的有机无机复合物，具有良好的储氢性能和低毒低污染的特点，使其成为一种重要的氢能源储存和传输材料，因此甲酸制氢催化剂的研究和应用十分重要。

##2 甲酸制氢催化剂的制备方法甲酸制氢催化剂的制备方法有很多种，常见的包括溶胶凝胶法、沉淀法、共沉淀法、浸渍法、热分解法等。

其中，共沉淀法是目前最常用的制备方法之一。

该方法将金属盐和还原剂混合，通过调节溶液的pH值、反应温度和时间等条件，使金属盐得以还原成金属纳米颗粒，从而制备出甲酸制氢催化剂。

##3 甲酸制氢催化剂的催化机理甲酸制氢催化剂的催化机理是利用过渡金属纳米颗粒表面的活性位点吸附甲酸分子，使甲酸分子发生断裂并释放出氢气。

过渡金属纳米颗粒通常具有丰富的表面活性位点，能够提供足够的吸附能力和反应活性，从而促进甲酸分子的裂解和氢气的释放。

同时，金属纳米颗粒的尺寸和形状也对催化剂的催化活性有重要影响，因此催化剂的制备方法和条件需要进行优化和控制。

##4 甲酸制氢催化剂的应用前景甲酸制氢催化剂在氢能源领域具有广阔的应用前景。

首先，甲酸制氢催化剂可以作为便携式燃料电池的理想氢气供应材料，实现燃料电池的迅速启动和高效运行。

其次，甲酸制氢催化剂还可以用于氢能源储存和传输，将甲酸作为可再生的氢源储存，并通过催化裂解释放出氢气，实现氢能源的高效利用。

此外，甲酸制氢催化剂还可以应用于化工、制药等领域，用于高纯度氢气的生产和使用。

##5 结语甲酸制氢催化剂作为一种重要的催化剂，在氢能源领域具有广泛的应用前景。

通过优化催化剂的制备方法和条件，可以进一步提高甲酸制氢催化剂的催化活性和稳定性，实现氢能源生产的高效、可持续发展，为构建清洁、低碳的能源体系做出贡献。

甲醇制氢催化剂是一种用于制取氢气的新型催化剂。

它具有抗腐蚀性强、制氢效率高、抗热震性好和易于操作等优点。

甲醇制氢催化剂可以用于多种甲醇低温制氢过程，如甲醇水蒸气重整法、甲醇水蒸气
重整热催化法、甲醇水蒸气催化裂解法等。

它的特点是在低温、低压条件下，可以有效的
反应，从而节省能源和资源，有利于环境保护。

甲醇制氢催化剂的核心技术是改变甲醇在催化剂表面的解离和氢迁移反应机理，提高
其制氢效率，并减少反应产物对催化剂表面的污染。

它主要由贵金属催化剂、活性炭、活
性硅等多种材料制成，具有良好的抗腐蚀性，能有效的降低催化剂的耗散，提高催化剂的
反应效率。

甲醇制氢催化剂的应用越来越广泛，它不仅能够提高甲醇制氢的效率，同时还能有效
的减少能源消耗，对环境污染的降低有很大的作用。

今后，甲醇制氢催化剂将会成为一种
新型低耗能、高效率、清洁能源的可持续制取氢气的新技术，为人类制取清洁能源做出重
要贡献。

专利名称：一种甲烷催化裂解制氢催化剂及制备方法专利类型：发明专利
发明人：林进猛,詹猛清
申请号：CN201910417935.2
申请日：20190520
公开号：CN110227462A
公开日：
20190913
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种用甲烷直接催化裂解制氢的催化剂及其制备方法，所述的甲烷制氢催化剂以MO/CNFs为载体负载活性组分Ni，其中各组分的重量份为：Ni元素10～50，MO 5～
70，CNFs 2～45；其制备方法为将MO和经过预处理的CNFs加入镍盐水溶液中，然后加入碱液调节pH值为6～8，搅拌后静置，得到的沉淀物经过滤、洗涤、干燥，即得。

本发明的催化剂具有甲烷的转化率高、抗积炭能力强、稳定性能好的优点，属于甲烷制氢领域。

申请人：广东国能中林实业有限公司
地址：510670 广东省广州市高新技术产业开发区科学大道科汇一街9号801
国籍：CN
代理机构：广州瑞之凡知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：黄爱君
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