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限制在 N、O 共掺杂多孔碳中的 Ru 纳米团簇作为 NH3BH3 水解脱氢的稳健催化剂
Applied Surface Science ( IF 6.3 ) Pub Date : 2022-09-08 , DOI: 10.1016/j.apsusc.2022.154795 Renfeng Jiang , Jiayi Meng , Shilong Yang , Zhikun Peng , Pu Liu , Xiucheng Zheng
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更新日期:2022-09-08
Applied Surface Science ( IF 6.3 ) Pub Date : 2022-09-08 , DOI: 10.1016/j.apsusc.2022.154795 Renfeng Jiang , Jiayi Meng , Shilong Yang , Zhikun Peng , Pu Liu , Xiucheng Zheng
氨硼烷(AB,NH 3 BH 3)水解是利用可持续氢能的有效策略。然而,合适的催化剂是必不可少的,因为该反应不能在环境温度下以动力学方式发生。在这项工作中,以葡萄糖为原料,以K 2 CO 3为活化剂,利用限制Ru纳米团簇(NCs)进行AB水解,轻松制备了N、O共掺杂的分级多孔碳材料。PC-5-700 的适当多孔结构 (S BET = 1356 m 2 g -1 , V total = 0.762 cm 3 g -1 , V micro /V total= 56.0%),以K 2 CO 3与葡萄糖 的质量比为5:1制备并在700 ℃下煅烧,有利于Ru NCs的高分散。此外,掺杂的杂原子增加了材料的亲水性,增强了极性溶剂中活性位点的可及性。此外,N和O的孤对电子可以与Ru 3+离子形成螯合,有利于Ru分散,提高表面电子密度。因此,平均尺寸为 1.3 nm 的 PC-5-700 受限 Ru NC 在 AB 的水解脱氢中表现出优异的催化性能。相应的周转频率 (TOF = 1143.77 min -1 ) 和比析氢速率 ( r B = 298400 mL min-1 g Ru -1 ) 在 30 ℃ 碱性溶液中优于许多先前的结果,验证了在固态化学储氢水解方面的潜力。
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