MgAl-LDH衍生氧化物负载镍催化剂：酸碱调控促进氨分解制氢性能研究

本文推荐一篇关于氨分解制氢催化剂的重要研究。作者通过共沉淀法合成了一系列不同Mg/Al摩尔比的MgAl-LDH衍生氧化物（LDH），并以其为载体负载Ni制备了Ni/Mg1AlmOx催化剂。研究发现Ni/Mg1Al16Ox在574°C下可实现90%的NH3转化率（9000 L kgcat-1 h-1），其优异性能归因于优化的酸碱性质促进了NH3吸附和N2脱附，以及3.4 nm的小尺寸Ni纳米颗粒。该工作为设计高效氨分解催化剂提供了重要指导。

　　

Highlight

本研究亮点在于通过精确调控MgAl-LDH衍生氧化物的Mg/Al比例，优化了Ni催化剂的酸碱性质，实现了高效的氨分解制氢性能。其中Ni/Mg₁Al₁₆O_x展现出最佳的催化活性。

催化剂制备

所有试剂购自国药集团化学试剂有限公司，均为分析纯且无需额外纯化，包括六水合硝酸镁（Mg(NO₃)₂·6H₂O）、九水合硝酸铝（Al(NO₃)₃·9H₂O）等。Mg₁Al_mO_x载体通过常规共沉淀法制备。

催化剂结构与性质

通过XRD分析了Mg₁Al_mO_x载体和Ni/Mg₁Al_mO_x催化剂的结构特征。如图1a所示，Mg₁Al_mO_x样品的衍射峰分别对应于MgO相（PDF#77-2364）和Al₂O₃相（PDF#77-0396）。随着Al含量的增加，MgO衍射峰强度逐渐减弱，表明Al³⁺成功掺入MgO晶格中。

Conclusion

总之，我们合成了一系列不同Mg/Al摩尔比的MgAl-LDH衍生氧化物，并将其作为Ni基催化剂的载体用于氨分解反应。在所有Ni/Mg₁Al_mO_x催化剂中，Ni/Mg₁Al₁₆O_x表现出最高的催化活性，在574°C下实现了90%的氨转化率（9000 L h^-1 kg_cat^-1）。多种表征表明，较小的Ni⁰粒径、优化的弱酸性和中等强度碱性对提高NH₃分解性能至关重要。