Y2O3负载金属Cu在催化甲醛水溶液制氢反应中的Y2O3载体效应

摘要 采用NaBH4还原法将纳米金属Cu负载在Y2O3上.通过X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、透射电子显微镜（TEM）和测定氢氧根在Y2O3和Cu上的吸附等手段对样品进行了表征.结果表明，Y2O3表面存在一层薄的Y（OH）3，能优先吸附OH-使其在Y2O3表面"富集"；金属Cu以纳米粒子形式负载在Y2O3上.在碱性甲醛溶液中考察了Y2O3负载Cu（Cu/Y2O3）的催化性能.结果表明，在低碱度条件下，相对于未负载纳米Cu的Y2O3，Cu/Y2O3具有较高的产氢活性.当氢氧化钠浓度为0.050 mol/L时，在氮气气氛下Cu/Y2O3产氢量约为未负载纳米Cu的7.8倍；而在空气气氛下约为4.3倍.在2种气氛下，Cu/Y2O3产氢的最佳氢氧化钠浓度均为0.25 mol/L.这可归结为Y2O3表面对OH-的"富集"效应，使其表面产生更多的活性物种CH2（OH） O-（甲二醇负离子）.相对于未负载纳米Cu的Y2O3，Y2O3负载Cu提高了催化剂的稳定性，其原因是Y2O3负载阻止了Cu粒子在反应过程的生长