[发明专利]一种不可逆吸氢多孔复合材料的制备方法及其制品

说明书

本发明公开了一种不可逆吸氢多孔复合材料的制备方法及其制品，所述制备方法包括以下步骤：一种不可逆吸氢多孔复合材料的制备方法，包括以下步骤：1)、将粉末吸氢剂、基体材料与造孔剂按比例混合形成混合物，2)、将步骤1)制备的混合物热压成型、冷却，过程中基体材料与造孔材料形成双连续相；3)、将压制成型的制品在溶剂中除去造孔剂；所述基体材料为非水溶性且非醇溶性的热塑性高分子材料；所述造孔剂为水溶性或者醇溶性高分子材料；所述粉末吸氢剂为非水溶性且非醇溶性的不饱和烃‑贵金属类粉末吸氢剂。通过本发明所述制备方法制备的不可逆吸氢多孔复合材料同时兼具吸氢速率快、吸氢容量大和利于加工成型的优点。

技术领域

本发明涉及功能复合材料技术领域，具体涉及一种不可逆吸氢多孔复合材料的制备方法及其制品。

背景技术

氢气作为一种可燃性气体，当其在空气中的体积分数达到4％-75％时遇到火源即可引起爆炸，尤其在日本福岛核电站因氢积聚发生爆炸后，氢气的安全控制更引起了高度重视；此外，氢气还具有极强的渗透能力，它的存在将会对材料及元器件造成氢损伤，进而导致材料结构和性能的破坏及元器件功能受损。因此，采用吸氢材料在室温下实现氢气的快速消除，在安全生产以及在密闭环境中保障材料结构和性能以及元器件功能的稳定性等领域具有重要的现实意义。

吸氢材料按照所吸附的氢气是否能够再次释放，可分为可逆吸氢材料与不可逆吸氢材料两大类。可逆吸氢材料又称为储氢材料，属于物理吸氢，而不可逆吸氢材料属于化学吸氢。

对于不可逆吸氢材料，其采用的粉末吸氢剂可以分为无机化合物粉末吸氢剂和有机化合物粉末吸氢剂两类。采用无机化合物作为粉末吸氢剂制备的不可逆吸氢材料属于具有致密结构的不可逆吸氢复合材料，具有致密结构的不可逆吸氢复合材料便于成型加工，但是具有吸氢速率慢、以及有效成分利用率低等缺陷。在采用有机化合物作为粉末吸氢剂的制备的不可逆吸氢材料中，催化加氢型有机粉末吸氢剂具有吸氢速率快、吸氢容量大、吸附不可逆、在诸如水蒸汽与二氧化碳等常见气氛中仍可发挥作用等优点，是目前应用最广泛的一类粉末吸氢剂。该类粉末吸氢剂利用不饱和有机化合物在金属催化作用下与氢气发生加成反应，来实现常温常压下氢气的快速消除。在现有的各种有机粉末吸氢剂中，应用最广泛是1,4-二苯乙炔基苯(DEB)和催化剂钯(Pd)与碳(C)的复合粉体粉末吸氢剂(DEB-Pd/C)。现有的采用有机化合物作为粉末吸氢剂的制备的不可逆吸氢材料为粉体状有机粉末吸氢剂，粉体状有机粉末吸氢剂虽然具有吸氢速率快、吸氢容量大的优点，但是现有粉体状有机吸氢剂必须加以透气的外包装才能使用，包装破损时有粉尘污染、导致元器件短路等风险。目前已有的几种吸氢剂成型技术虽然解决了粉体成型的问题，但是吸氢速率慢、吸氢容量小。

发明内容

本发明的目的在于提供一种不可逆吸氢多孔复合材料的制备方法，不仅能够解决传统粉体状有机吸氢剂存在的难于加工成型、易燃、无法以弹性体或薄膜等形式使用的问题。同时还能解决具有致密结构的不可逆吸氢复合材料吸氢速率慢、吸氢容量小的问题。

此外，本发明还提供一种不可逆吸氢多孔复合材料，通过上述制备方法制备的不可逆吸氢多孔复合材料同时兼具吸氢速率快、吸氢容量大和利于加工成型的优点。

本发明通过下述技术方案实现：

一种不可逆吸氢多孔复合材料的制备方法，包括以下步骤：

1)、将粉末吸氢剂、基体材料与造孔剂按比例混合形成混合物，

2)、将步骤1)制备的混合物热压成型、冷却，过程中基体材料与造孔材料形成双连续相；

3)、将压制成型的制品在溶剂中除去造孔剂；

所述基体材料为非水溶性且非醇溶性的热塑性高分子材料；所述造孔剂为水溶性或者醇溶性高分子材料；所述粉末吸氢剂为非水溶性且非醇溶性的不饱和烃-贵金属类粉末吸氢剂。

在现有技术中，采用现有方法制备的不可逆吸氢材料为粉体状有机粉末吸氢剂或致密结构的不可逆吸氢材料。