[发明专利]一种储氢材料分解放氢体系

说明书

本发明公开了一种储氢材料分解放氢体系，包括储氢材料、催化剂和溶剂；所述催化剂为两种以上金属化合物按照任意比例混合的混合物。本发明提供了廉价且稳定的催化储氢材料分解放氢体系，催化剂制备的原料便宜；本发明的催化剂性质稳定，应用于催化储氢材料释氢效率高；本发明的催化释氢体系是非均相催化反应，便于催化剂的回收利用；本发明的催化释氢体系若在有机溶剂中进行，催化反应可在273K以下的温度进行；本发明的催化释氢体系中，当使用的储氢材料为氨硼烷且甲醇作溶剂时，醇解以后得到的NH₄B(OCH₃)₄在一定条件下能够重新得到氨硼烷。

技术领域

本发明涉及氢燃料电池技术领域。更具体地，涉及一种储氢材料分解放氢体系。

背景技术

随着工业的发展和人口的激增，化石燃料逐渐枯竭和环境日趋恶化，新的清洁能源的开发和储存成为各国发展的新焦点。氢气作为最清洁的能源，被人们高度重视。由于氢气的直接储存面临高成本和高危险，所以安全性高的化学储氢材料在近十几年备受关注。

室温下，化学储氢材料能以固体或者液体的形式稳定存在，在加热或者外加催化剂的条件下释放出氢气。其中，利用催化剂使储氢材料在水、离子液体或有机溶剂中释放出氢气是最常用的方法。所用催化剂有金属纳米粒子，非金属化合物(Ni₂P、CoP、CoB、CoNiP、Co-Ni-B)，金属配合物和少量氧化物。

以上方法和催化剂在储氢材料释氢上取得了一定的研究成果，但是也存在下列弊端：金属纳米粒子、非金属化合物易被氧化和金属配合物不仅制备困难且效率低；离子液体作溶剂时成本高；若用催化剂来催化储氢材料进行水解释氢会受到体系所处温度的影响，当温度低于273K时体系被冻结；无论采用水还是离子液体，均不利于储氢材料脱氢以后产物的回收和再利用，尤其是氨硼烷(NH₃BH₃，AB)。

因此，需要提供一种稳定、高效、廉价、可循环，使用条件广阔的储氢材料分解放氢体系。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种储氢材料分解放氢体系。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种储氢材料分解放氢体系，包括储氢材料、催化剂和溶剂；所述催化剂为两种以上金属化合物按照任意比例研磨获得的混合物。本发明采用两种以上金属化合物进行混合得到催化剂，多种金属化合物之间存在协同作用，在其相互配合，协同作用之下，提高了催化分解放氢的效率。

优选地，所述研磨方式包括但不限于手动研磨和球磨机研磨。本发明研磨的目的是令多种金属化合物之间具有紧密的表面接触，使多种金属化合物的原子之间产生相互作用，促进催化效率的提高。

优选地，所述储氢材料为氨硼烷、硼氢化物、水合肼、肼硼烷、甲酸或乙酸。

优选地，所述储氢材料、催化剂和溶剂按任意比例混合。本发明中只要三者混合即产生氢气。

优选地，所述催化剂为两种以上金属化合物混匀而成的粉末，金属化合物之间的用量为任意比例；所述混合方式为常规方式，优选为研磨、粉体分散在溶剂中超声等。本发明中不同金属化合物研磨在一起后，在接触面上产生协同作用；一种金属化合物充当另一种的载体，分散效果好。

优选地，所述催化剂为两种金属化合物按照任意比例混合的混合物。本发明技术人员在研究过程中发现，金属化合物的质量比影响催化速率，需要根据实际情况进行配比。例如，在本发明中某些实施方式中，所述催化剂为CoP和Cu₃P时，CoP和Cu₃P的质量比为7：3时，得到的催化速率最优。所述催化剂为Fe(OH)₃和Cu(OH)₂时，Fe(OH)₃和Cu(OH)₂的质量比为6.5：3.5时，得到的催化速率最优。