本書首先簡要介紹了國內外氫能的發展現狀，綜述了氨分解反應、氨硼烷水解反應、水分解反應制氫催化劑的研究進展；隨后概述了相關反應的機理與特點，分章論述了氨分解、氨硼烷水解、水分解制氫反應催化劑的制備與性能研究；最后對其他制氫反應（甲酸分解和甲醇水蒸氣重整）催化劑的相關工作進行了綜述。
本書具有較強的創新性、應用性和針對性，可供從事制氫多相催化研究的科研人員、工程技術研發人員和管理人員參考，也可供高等學校能源工程、環境科學與工程、化學工程及相關專業師生參閱。
張輝，博士，教授，博士生導師�，F任西南石油大學化學化工學院副院長。2009年07月畢業于四川大學（中法聯合培養），獲化學工藝專業博士學位。2012年02月-2013年06月在SABIC催化中心從事博士后研究工作，2015年09月-2016年07月在清華大學做國內訪問學者，師從李亞棟院士。主要從事能源化工、無機納米功能材料以及油田廢水催化處理技術等方面教學科研工作。主持和參與科研項目4項，在國內外領域核心刊物發表SCI論文30余篇；申請發明專利6項，授權發明專利2項，其中美國授權專利1項，參與編寫教材2部，獲校級教學成果一等獎1項（排名第6名）。
第1章緒論
1.1氫能發展現狀001
1.2制氫方法概述002
1.3制氫催化劑研究進展003
1.3.1氨分解催化劑003
1.3.2氨硼烷水解催化劑009
1.3.3水分解催化劑012
參考文獻016
第2章制氫反應
2.1氨分解反應021
2.1.1氨分解反應熱力學021
2.1.2氨分解反應動力學022
2.2氨硼烷水解反應023
2.2.1氨硼烷結構特點023
2.2.2氨硼烷水解制氫機理024
2.3水分解反應024
2.3.1析氫反應024
2.3.2析氧反應026
2.3.3水分解電催化劑評價指標026
參考文獻028
第3章氨分解制氫貴金屬釕基催化劑
3.1概述031
3.2氮摻雜介孔碳負載釕催化劑032
3.2.1催化劑制備032
3.2.2催化劑結構表征033
3.2.3氨分解反應性能045
3.3釕基合金催化劑048
3.3.1催化劑制備049
3.3.2催化劑結構表征051
3.3.3氨分解反應性能058
3.4基于UiO-66系列衍生碳基材料負載釕基催化劑059
3.4.1催化劑制備060
3.4.2催化劑結構表征060
3.4.3氨分解反應性能068
參考文獻071
第4章氨分解制氫非貴金屬催化劑
4.1鐵基催化劑073
4.1.1負載型氮化鐵催化劑073
4.1.2基于Fe2O3構建氮化鐵催化劑084
4.1.3氮化鐵-釕雙金屬催化劑099
4.2鈷基催化劑103
4.2.1載體對鈷基催化劑催化性能的影響103
4.2.2助劑對碳納米管負載鈷基催化劑催化性能的影響112
4.3鎳基催化劑121
4.3.1基于DFT方法研究Ni13、Cu13以及Ni12Cu團簇的氨分解反應活性121
4.3.2鎳納米粒子催化氨分解反應的尺寸效應126
參考文獻136
第5章氨硼烷水解制氫催化劑
5.1概述139
5.2鉑基催化劑139
5.2.1鉑基納米晶催化劑139
5.2.2碳納米管負載鉑基催化劑147
5.2.3碳限域鉑基催化劑159
5.3銠基催化劑169
5.3.1銠納米顆粒催化劑169
5.3.2負載型銠基納米催化劑179
5.4非貴金屬催化劑190
參考文獻192
第6章水分解制氫貴金屬催化劑
6.1概述196
6.1.1氧化銥粉體材料196
6.1.2金屬摻雜氧化銥粉體材料198
6.1.3其他晶型結構銥基氧化物粉體材料200
6.2氧化銥薄膜催化劑202
6.2.1催化劑材料制備202
6.2.2旋涂條件優化203
6.2.3氯銥酸濃度的影響205
6.2.4煅燒溫度的影響207
6.2.5等離子體處理的影響216
6.3銥基納米粒子催化劑222
6.3.1材料制備222
6.3.2結構與成分表征224
6.3.3PVP含量對電化學性能的影響227
6.3.4CTAB含量對電化學性能的影響232
參考文獻236
第7章水分解制氫非貴金屬催化劑
7.1概述243
7.2鎳基催化劑243
7.2.1陽極化處理鎳鐵合金條帶243
7.2.2多孔鎳銅納米針陣列催化劑258
7.3銅基催化劑278
7.3.1化學刻蝕銅鎂系列合金278
7.3.2CuO/ITO電極材料299
7.4鐵基催化劑311
7.4.1陽極電沉積法制備鐵基薄膜催化劑311
7.4.2逐步沉積法制備鐵基薄膜催化劑339
7.5小結351
參考文獻352
第8章其他制氫反應催化劑
8.1甲酸分解制氫催化劑358
8.1.1單金屬催化劑358
8.1.2雙金屬催化劑360
8.2甲醇水蒸氣重整制氫催化劑361
8.2.1Cu基催化劑361
8.2.2Zn-Cr催化劑361
8.2.3貴金屬催化劑362
參考文獻363
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