3.3.6 Ag0.3Co0.7/PAMAM 催化NH3·BH3 水解放氢循环性能
由于含Co催化剂通常具有明显的磁性,利用外加磁铁可以有效地使催化剂与反应溶液和产物分离,经过反复洗涤干净后可以重复利用测试催化剂,这使得催化剂在溶液体系中的实际循环应用更加便捷。根据这一特性,图3-25给出了Ag0.3Co0.7/PAMAM 催化剂的循环催化曲线及循环前后的微观形貌和晶体结构测试结果。图(b)中催化剂表现出明显的磁性,在第一次催化反应后,Ag0.3Co0.7/PAMAM 催化剂被回收洗涤,随后将相同浓度的NH3·BH3 溶液加入含有洗涤后催化剂的反应器中进行水解性能测试,该过程重复4次。
图3-25 (a)Ag0.3Co0.7/PAMAM 在5次循环过程中催化氨硼烷水解放氢曲线;(b)Ag0.3Co0.7/PAMAM 催化剂颗粒磁性可回收;(c) 循环周期后TEM 图像; (d) 循环测试前后样品的XRD图谱
如图3-25(a)所示,随着催化剂循环次数的增加,当5 次循环后,催化NH3·BH3 水解完全反应所用时间为10min,催化活性降低至初始活性的60%,与文献报道相比所制备的Ag0.3Co0.7/PAMAM 纳米颗粒的循环稳定性有待提高,但仍显著优于Ag0.3Co0.7 双金属纳米颗粒催化剂。图3-25(c)为5次循环后Ag0.3Co0.7/PAMAM 纳米颗粒的TEM 图,发现Ag0.3Co0.7 双金属颗粒出现一定程度的团聚。对循环测试前后的催化剂进行XRD 分析,发现催化剂循环测试前后的X 射线衍射峰并未出现显著变化,表明在测试过程中,PAMAM 树枝状高分子聚合物修饰的Ag0.3Co0.7 双金属颗粒在晶体结构上没有发生变化。所制备的Ag0.3Co0.7/PAMAM 纳米颗粒催化循环性能降低,其中有几个可能削弱其可重用性的因素,一个导致其衰减的可能解释是由于催化剂在反应过程中容易受到反应热等效应影响出现颗粒团聚现象,减少了催化剂的活性表面;另一个因素可能是催化剂被暴露在空气时,其表面被氧化。
