CN110862066A - 一种硼氢化钾水解工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种硼氢化钾水解工艺，其包括以下步骤：S1、将自制催化剂与稀土氧化物在研钵中用玻璃棒搅拌均匀得混合物，混合物中稀土氧化物的质量分数为80～90％；S2、然后将混合物加入到硼氢化钾碱性水溶液中，利用掺杂稀土氧化物的自制催化剂进行硼氢化钾水解放氢反应；所述自制催化剂为M3O4‑GO复合材料，MOx‑PG复合材料、PG、M3O4‑rGO复合材料、MOx‑GCNFs复合材料或GCNFs；其中，M为Co或Mn；所述稀土氧化物为CeO2、Y2O3、Nd2O3、Gd2O3或La2O3。本发明利用自制催化剂与稀土氧化物的混合物进行硼氢化钾水解放氢反应，方法简单，显著的提高了放氢量。
Description
技术领域
本发明涉及化学合成技术领域，尤其涉及一种硼氢化钾水解工艺。
背景技术
硼氢化钾是一种优良的还原剂，用于有机选择性基团的还原反应，能将有机官能团RCHO、RCOR、RCOCl还原为RCH2、CHR2、HOHR、RCH2OH等；还可用于制氢和其他硼氢化物以及用于分析化学、造纸工业、含汞废水的处理及合成纤维素钾等，用途广泛。
硼氢化钾水解时可以产生大量的氢气，现阶段，硼氢化钾水解制氢技术一般是将硼氢化钾溶解于高浓度碱性溶液中，在需要产生氢气的时候，使用催化剂(一般为金属催化剂)接触溶液，放出氢气。该体系由于碱性浓度人，有较多安全问题:同时由于硼氢化物在水中的饱和溶解度的限制，实际反应物体系的含氢量不大，而且由于需要有机械机构投放和回收催化剂，结构非常复杂。其次，使用催化剂来产氢时，硼氢化物水解产物KBO2可能会附着在催化剂表面，导致催化剂表面被氧化而使催化剂失活，并且催化剂比表面积下降，延缓反应速率。而且贵金属催化剂花费较贵，因此提高了制氢的成木，从而限制利用硼氢化钾水解制氢的工业化应用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是硼氢化钾水解工艺，但是该方法得率比较低的缺陷，提供一种硼氢化钾水解工艺。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
一种硼氢化钾水解工艺，其包括以下步骤：
S1、将自制催化剂与稀土氧化物在研钵中用玻璃棒搅拌均匀得混合物，混合物中稀土氧化物的质量分数为80～90％；
S2、然后将混合物加入到硼氢化钾碱性水溶液中，利用掺杂稀土氧化物的自制催化剂进行硼氢化钾水解放氢反应；
所述自制催化剂为M3O4-GO复合材料，MOx-PG复合材料、PG、M3O4-rGO复合材料、MOx-GCNFs复合材料或GCNFs；其中，M为Co或Mn；
所述稀土氧化物为CeO2、Y2O3、Nd2O3、Gd2O3或La2O3。
进一步地，所述自制催化剂的制备方法为：
(1)、将GO、M3O4纳米晶分别分散于无水乙醇中；
(2)、搅拌下，将M3O4纳米晶的乙醇分散液加入到GO的乙醇分散液中，加入完毕后继续搅拌12-16h，静置，倒掉上清液，50-80℃干燥，制得催化剂M3O4-GO复合材料。
进一步地，所述硼氢化钾碱性水溶液中硼氢化钾的含量为硼氢化钾与混合物总质量的70～80％。
本发明所达到的有益效果是：本发明利用自制催化剂与稀土氧化物的混合物进行硼氢化钾水解放氢反应，方法简单，显著的提高了放氢量。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种硼氢化钾水解工艺，其包括以下步骤：
S1、将自制催化剂与稀土氧化物在研钵中用玻璃棒搅拌均匀得混合物，混合物中稀土氧化物的质量分数为80～90％；
S2、然后将混合物加入到硼氢化钾碱性水溶液中，利用掺杂稀土氧化物的自制催化剂进行硼氢化钾水解放氢反应；
所述自制催化剂为M3O4-GO复合材料，MOx-PG复合材料、PG、M3O4-rGO复合材料、MOx-GCNFs复合材料或GCNFs；其中，M为Co或Mn；
所述稀土氧化物为CeO2、Y2O3、Nd2O3、Gd2O3或La2O3。
其中，所述自制催化剂的制备方法为：
(1)、将GO、M3O4纳米晶分别分散于无水乙醇中；
(2)、搅拌下，将M3O4纳米晶的乙醇分散液加入到GO的乙醇分散液中，加入完毕后继续搅拌12-16h，静置，倒掉上清液，50-80℃干燥，制得催化剂M3O4-GO复合材料。
其中，所述硼氢化钾碱性水溶液中硼氢化钾的含量为硼氢化钾与混合物总质量的70～80％。
本发明利用自制催化剂与稀土氧化物的混合物进行硼氢化钾水解放氢反应，方法简单，显著的提高了放氢量。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种硼氢化钾水解工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将自制催化剂与稀土氧化物在研钵中用玻璃棒搅拌均匀得混合物，混合物中稀土氧化物的质量分数为80～90％；
S2、然后将混合物加入到硼氢化钾碱性水溶液中，利用掺杂稀土氧化物的自制催化剂进行硼氢化钾水解放氢反应；
所述自制催化剂为M3O4-GO复合材料，MOx-PG复合材料、PG、M3O4-rGO复合材料、MOx-GCNFs复合材料或GCNFs；其中，M为Co或Mn；
所述稀土氧化物为CeO2、Y2O3、Nd2O3、Gd2O3或La2O3。
2.根据权利要求1所述的一种硼氢化钾水解工艺，其特征在于，所述自制催化剂的制备方法为：
(1)、将GO、M3O4纳米晶分别分散于无水乙醇中；
(2)、搅拌下，将M3O4纳米晶的乙醇分散液加入到GO的乙醇分散液中，加入完毕后继续搅拌12-16h，静置，倒掉上清液，50-80℃干燥，制得催化剂M3O4-GO复合材料。
3.根据权利要求1所述的一种硼氢化钾水解工艺，其特征在于，所述硼氢化钾碱性水溶液中硼氢化钾的含量为硼氢化钾与混合物总质量的70～80％。
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