该文探究了原位还原第四周期过渡金属盐(FeCl2、CoCl2、NiCl2、CuCl2和ZnCl2)催化氨硼烷水解产氢性能,发现它们催化氨硼烷水解产氢活性由高至低依次为CuCl2>CoCl2>NiCl2>FeCl2>ZnCl2,这些盐催化氨硼烷水解产氢速率与它们及其相应金属组成电对的标准还原电极电势呈近似线性关系,这说明标准还原电势越高,相应金属盐越易被还原为金属,对应金属催化剂催化氨硼烷水解产氢的活性越高.在原位还原CuCl2、CoCl2和NiCl2催化剂中分别存在金属Cu、Co和Ni物相,催化氨硼烷水解产氢速率较快.原位还原CoCl2、NiCl2和CuCl2催化氨硼烷水解产氢的最佳搅拌速率分别为210、480和210 r·min-1,最佳用量分别为0.0010、0.0005和0.0020 mol,转化频率(TOF)分别为104.9 mol H2·mol-1 Co·min-1、21.6 mol H2·mol-1 Ni·min-1和217.2 mol H2·mol-1 Cu·min-1.动力学计算结果表明原位还原CoCl2、NiCl2和CuCl2催化氨硼烷水解产氢的活化能分别为35、65和6 kJ·mol-1.原位还原CoCl2催化剂具有磁性,易与反应液分离,且团聚不明显,循环使用性能显著优于原位还原的CuCl2.
氨硼烷 氢气 过渡金属 钴 镍 铜