碳纳米管促进Au/Al2O3对甲酸分解的催化研究

利用碳纳米管(CNTs)作为添加剂,研发出一种高效新型的Au/CNTs-Al2O3催化剂,其对甲酸分解脱氢具有较高催化活性.经过优化后的Au/CNTs-Al2Os催化剂,在甲酸和甲酸钠摩尔比为7∶3的条件下,363 K时甲酸分解的转化频率可达356 h-1,比没有掺杂CNTs的Au/Al2O3基底催化剂的活性提高了71％,比直接使用CNTs作载体的Au/CNTs催化剂提高了236％.利用气相色谱检测分解后的气体产物,发现其中CO的体积分数小于0.01％,保证了分解得到的氢气的清洁与干净.联合谱学表征结果表明,CNTs的加入不仅增大了载体的比表面积,而且高度分散了催化剂表面Au粒子使其粒径保持在2 nm左右,另外还提高了催化剂表面活性物种Au0的比例.同时,CNTs的高吸氢、储氢能力,也有助于活性位上甲酸分子解离下来的氢物种向CNTs溢流、扩散,从而促进了甲酸脱氢的活性.