[发明专利]一种储氢材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种纳米储氢材料的制备方法，包括以下步骤：1S：对多孔铜进行超声波清洗；2S：氧气氛围下高温氧化制备氧化铜纳米线；3S：溶胶凝胶法制备氧化钛包裹氧化铜纳米线；4S：利用磁过滤技术对纳米线线进行镁沉积。该方法基于高温氧化、离子注入、溶胶凝胶法和磁过滤沉积方法能够方便吸氢放氢的超纳米复合结构。通过该方法制备的吸氢材料，具有吸氢能力强、放氢温度低以及自清洁等特点；本发明的吸氢材料在氢能源方面有着重要的应用前景。

技术领域

本发明属于新能源领域，具体涉及储氢材料的制备方法。

背景技术

随着工业的发展和人们物质生活水平的提高,能源的需求也与日俱增。由于近几十年来使用的能源主要来自化石燃料(如煤、石油和天然气等),而其使用不可避免地污染环境,再加上其储量有限,所以寻找可再生的绿色能源迫在眉睫。氢能作为一种储量丰富、来源广泛、能量密度高的绿色能源及能源载体,正引起人们的广泛关注。氢能利用需要解决以下3个问题:氢的制取、储运和应用,而氢能的储运则是氢能应用的关键。氢在通常条件下以气态形式存在,且易燃、易爆、易扩散,使得人们在实际应用中要优先考虑氢储存和运输中的安全、高效和无泄漏损失,这就给储存和运输带来很大的困难。

发明内容

本发明旨在解决上面描述的问题。本发明的目的是提供一种储氢材料的制备方法。该方法基于高温氧化、离子注入、溶胶凝胶以及磁过滤沉积方法能够方便形成具备高表面积、高储氢的纳米结构材料。通过该方法制备的材料，具有成本低、储氢能力好、放氢温度低、活化能低等特点；本发明的材料在储氢方面有着重要的应用前景。根据本发明的一个方面，本发明提供了一种储氢材料的制备方法，包括以下步骤：

1S：对多孔铜网进行超声波清洗；

2S：对多孔铜网进行贵金属离子注入；

3S:氧气氛围下高温制备氧化铜纳米线；

4S：溶胶凝胶法氧化钛包裹的氧化铜纳米线；

5S：利用磁过滤技术对纳米线进行镁沉积。

其中，

1S步骤中多孔铜网厚度0-2mm，铜网的目数为600-1200目。

2S：对多孔铜网进行贵金属离子注入：

注入选用的为金属离子源，离子束流0.2-1mA，脉宽为20-200μs，注入金属为Ag，Au，Pt等，注入能量0-4KeV，剂量为1×10¹⁵-1×10¹⁶/cm²；

3S：氧气氛围下高温制备氧化铜纳米线；

真空设备高温氧化时温度为400-750℃，真空室内气体为氧气气体，压强为0.1-50Pa,制备氧化铜纳米线的长度30-100μm，密度为10-50/μm²。

4S：溶胶凝胶法氧化钛包裹的氧化铜纳米线；

通过溶胶凝胶法制备包裹的二氧化钛膜，溶液包括钛酸四丁脂、无水乙醇、硝酸、冰醋酸，包裹膜层厚度0-1μm。

5S：利用磁过滤技术对纳米线进行镁沉积：

起弧电流为40～80A，氧气流量为0-100sccm，真空度2×10^-3-6×10^-3Pa，沉积时间1～3min，沉积厚度不超过5nm；设置所述高功率脉冲偏压的电压为1～5kV，脉冲宽度为1～5μs，脉冲频率为1～200Hz，占空比1/10000～1/5000，峰值功率为1～5MW。

本发明一种储氢材料的制备方法，包括以下步骤：

1S：利用多孔铜作为基底，选取目数为600-1200目为纳米线的生长基体。