Page 21 - 《精细化工》2022年第1期

第 1 期 段正康，等: 水滑石材料用于催化脱氢的研究进展 ·11·

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注：NMA-U 为尿素水解得到的 NiMgAl LDH；NMA-U-WI 为尿素水解得到的 MgAl LDH 浸渍 Ni 后经煅烧得到的催化剂；
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NMA-CP 为共沉淀法合成的 NiMgAl LDH；NMA-CP-WI 为共沉淀法合成的 MgAl LDH 浸渍 Ni 后经煅烧得到的催化剂
图 5 不同方法合成 Ni-MgO-Al 2 O 3 催化剂的制备过程示意图 [39]
Fig. 5 Schematic diagram of the preparation process of Ni-MgO-Al 2 O 3 catalyst synthesized by different methods [39]

Mg(Ⅱ)等碱性阳离子的加入大大地减少了碳沉积。 的 Ru/Mg 2 Al-LDH-h 展现出最佳催化性能，能够在
通过适当处理并控制 Mg、Ni 物质的量比为 0.33， 8 min 内实 现 H 2 的完 全释放。 结果表明 ，

能够得到最佳的催化活性和碳沉积结果，并提高 H 2 Ru/Mg 2 Al-LDH-h 高活性和选择性主要归因于更多
的产率。ZHANG 等 [42] 报道了基于水热法制备的 的 Brønsted 酸性位点和 Ru 与 LDH 载体间的弱相互
NiZrAl-LDH 前驱体热分解后得到金属高度分散的 作用，从而使得 Ru 更容易在 Mg 2 Al-LDH-h 载体表
NiAlO x 复合氧化物催化剂用于甘油蒸气重整。结果 面保持金属状态。QIU 等 [44] 同样以 MgAl-LDH 为载
表明，水热处理有助于产生更多可还原的 Ni 物种， 体，制备了负载型 Ru/MgAl-LDH 催化剂，其在 AB
同时获得 96.5%的甘油转化率和 97.7%的 H 2 选择性。 水解脱氢中展现高活性、低活化能和优良的可回收
除有机氢载体的蒸气重整制氢之外，广泛的制 性。此外，利用 LDHs 的可剥离特性，可以获得单
氢研究和应用集中于氨硼烷（AB）及其相关化合物。 层纳米片。CHENG 等 [45] 以 CoNiAl-LDH 为前驱体
H 2 通过水解或热解方式从 AB 中释放出来；二甲胺 制备了一系列嵌入 Al 2 O 3 纳米片中的超细 CoNi 合金
硼烷（DMAB）通过溶剂分解或在特殊环境条件下 纳米粒子（Co x Ni 1–x /Al 2 O 3 ），通过改变 LDH 前驱体

进行脱氢，这是一种无毒、简便且温和地生产 H 2 中的 Ni 含量实现对催化剂尺寸、形貌以及催化性能
过程，但是由于此类化合物在室温下相对稳定，因 的控制，该催化剂在室温下可以催化 AB 脱氢，其
此常需催化剂以实现 H 2 的可控释放。 中以 Co 0.67 Ni 0.33 /Al 2 O 3 展现出 100%的转化率和高于
ZHAO 等 [43] 采用原位还原法合成了用于 AB 脱 99%的选择性，且具有良好的稳定性和耐用性。通
氢的 Ru/MgAl-LDH 催化剂，多种表征手段证明， 过密度泛函理论计算可知，CoNi 合金的结构优化了
Mg 和 Al 在 LDH 片中均匀分布，且 Ru 纳米粒子在 纯组分的电子结构，因此显著提高了水解脱氢活性，
LDH 表面呈高度分散。在室温下，尿素水解法制备 如图 6 所示。

图 6 Co x Ni 1–x /Al 2 O 3 双功能催化剂制备路线示意图 [45]
Fig. 6 Schematic illustration of the fabrication route of Co x Ni 1–x /Al 2 O 3 nanosheet difunctional catalysts [45]