研究背景
出于對(duì)環(huán)境的考慮，可再生能源如太陽(yáng)能和風(fēng)能的發(fā)展受到各國(guó)重視，但是受制于環(huán)境和天氣波動(dòng)性的影響，如何大規(guī)模儲(chǔ)能以“削峰填谷”成為重要的研究課題。氫能是一種具有高能量密度的清潔能源，采用氫能作為儲(chǔ)能介質(zhì)成為具有前景的儲(chǔ)能方式。液體有機(jī)氫載體儲(chǔ)氫是一種具有儲(chǔ)氫量大，可利用現(xiàn)有石油設(shè)施進(jìn)行儲(chǔ)運(yùn)的儲(chǔ)氫方法。二芐基甲苯（DBT）是一種熔點(diǎn)低，沸點(diǎn)高的液體有機(jī)氫載體，可以在較寬的溫度范圍內(nèi)保持液態(tài)，從而便于儲(chǔ)運(yùn)，并且其價(jià)格低、毒性低利于大規(guī)模使用。但是在 DBT 儲(chǔ)氫的反應(yīng)過程中，存在 H18-DBT 脫氫溫度高，反應(yīng)速率慢等問題。低溫等離子體是一種快速、環(huán)保的材料改性方法，本研究采用甲烷、乙酸和二氧化硫等離子體對(duì) Pt/Al2O3 催化劑進(jìn)行改性，以調(diào)變催化劑表面基團(tuán)，從而提高脫氫活性和選擇性。
論文詳情
西安交通大學(xué)化工學(xué)院齊隨濤教授課題組等利用甲烷、乙酸和二氧化硫等離子體對(duì) Pt/Al2O3 催化劑進(jìn)行改性，在催化劑表面接枝了甲基、羧基鹽和硫酸根等基團(tuán)，從而改變了催化劑的氫溢流效應(yīng)以及 Pt 分散度、Pt(100)、Pt（111）和低配位 Pt 位點(diǎn)的含量，發(fā)現(xiàn)羧基鹽基團(tuán)對(duì)于促進(jìn)氫溢流起到重要作用，并因此大大提高了脫氫反應(yīng)活性和選擇性。上述發(fā)現(xiàn)為研究提高 H18-DBT 脫氫催化劑的活性和選擇性提供了思路。
該成果以“Dielectric barrier discharge plasma grafting carboxylate groups on Pt/Al2O3 catalysts for highly efficient hydrogen release from perhydro-dibenzyltoluene”為題，發(fā)表于 Catalysis Science and Technology。西安交通大學(xué)化工學(xué)院博士研究生石利斌為本文第一作者，齊隨濤教授為本文通訊作者。
研究亮點(diǎn)
論文信息
Dielectric barrier discharge plasma grafting carboxylate groups on Pt/Al2O3 catalysts for highly efficient hydrogen release from perhydro-dibenzyltoluene
Libin Shi, Yiming Zhou, Xiao Tan, Suitao Qi*(齊隨濤，西安交通大學(xué)), Kevin J. Smith, Chunhai Yi, Bolun Yanga, and Shida Liu
Catal. Sci. Technol.,2022,12,1441
http://doi.org/10.1039/D1CY01652K
第一作者
石利斌 博士生
本文第一作者，現(xiàn)為西安交通大學(xué)博士生，主要研究方向?yàn)橐后w有機(jī)氫載體儲(chǔ)氫過程的加氫和脫氫反應(yīng)過程及其催化劑開發(fā)。
西安交通大學(xué)通訊作者
主要從事碳一資源及新能源催化轉(zhuǎn)化過程催化劑設(shè)計(jì)、環(huán)境友好催化反應(yīng)以及催化分子模擬計(jì)算等方面的研究。
