[发明专利]一种制备储氢材料的方法在审
申请号: | 201910687151.1 | 申请日: | 2019-07-29 |
公开(公告)号: | CN112299366A | 公开(公告)日: | 2021-02-02 |
发明(设计)人: | 曹湖军;陈萍 | 申请(专利权)人: | 中国科学院大连化学物理研究所 |
主分类号: | C01B3/00 | 分类号: | C01B3/00;C01B6/04;C01B6/24;C01B21/092 |
代理公司: | 北京元周律知识产权代理有限公司 11540 | 代理人: | 张莹 |
地址: | 116023 *** | 国省代码: | 辽宁;21 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 制备 材料 方法 | ||
1.一种制备储氢材料的方法,其特征在于,所述方法至少包括以下步骤:
将含有金属废渣料的原料在气氛中发生反应,获得所述储氢材料;
其中,所述气氛包括纯氢气、纯氨气、氢气和氨气混合气体。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述储氢材料选自具有如下化学通式I和化学通式II的化合物中的一种:
AZxHy 式I
A(NH2)n-nQ-mT 式II
0≤x≤10,0y≤20;
其中,A表示金属Mg或Mg合金、Al或Al合金,
Z为碱金属、稀土金属、过渡金属和非金属中的至少一种;
Q选自碱金属氢化物或碱土金属氢化物;
n为2或3;
T为过渡金属、过渡金属化合物、碱金属化合物、碱土金属化合物或金属硼氢化物;
0.5<n≤6,0≤m≤10。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述原料包含至少一种金属或合金废渣料。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,当所述气氛是混合气体时,所述混合气体表达为:H2:X或NH3:X;
其中,X表示非活性气体,
氢气或氨气在所述混合气体中所占的摩尔比在10%~100%之间,
所述反应中氢气或氨气的量占储氢材料的摩尔比在0.1~20之间;
优选地,所述X选自N2、He、Ne、Ar、Ke或Xe。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述氢化反应后进行后处理;
优选地,所述后处理包括煅烧、氨化、分解或者加氢。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述原料中还包括添加材料,所述添加材料包括I类物质、II类物质中的至少一种;
所述I类物质包括助剂、添加剂或催化剂中的至少一种;
所述II类物质包括金属、金属氢化物或金属含氮化物中的至少一种;
优选地,所述I类物质包括金属M、金属化合物MXn或碳材料;
其中,0n≤7,n为正整数;
X为H、O、OH、N、F、Cl、Br、I;
所述I类物质与金属废渣料的摩尔比在1:100~10:1之间;
优选地,所述II类物质与金属废渣料的摩尔比在0.1:100~5:1之间。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述原料中金属废渣料的粒径为0.1~50000μm;
所述金属废渣中金属包括Mg、Al中的至少一种;
优选地,所述原料中金属废渣料通过机械细化获得;
所述机械细化包括机械球磨、机械搅拌、机械粉粹或研磨中的至少一种。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述
球磨的转速为50~800rpm,球料质量比为1~100之间;球磨时间在0.1~400h之间。
9.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,
煅烧的条件为:煅烧温度为50~700℃,煅烧时间为0.5~300h,煅烧压力为1~350atm;
分解的条件为:分解温度为100~500℃,分解时间为0.5~100h,分解压力为0~10atm;
加氢的条件为:加氢气体压力5~350atm,加氢温度80~400℃,加氢时间0.02~100h。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,加氢的氛围为氢气或含有氢气的混合气;
所述加氢氛围中氢气的体积含量为50%~100%;
所述混合气中包括氨气、氮气、氩气中至少一种。
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