[发明专利]一种具有直孔结构的储氢燃料及其制备方法

权利要求书

1.一种具有直孔结构的储氢燃料，所述储氢燃料包含储氢金属、氧化物和催化剂，其特征在于储氢燃料具有或部分具有开放的直孔结构。

2.如权利要求1所述的一种具有直孔结构的储氢燃料，其特征在于所述储氢燃料直孔的孔径为10μm～200μm。

3.如权利要求1所述的一种具有直孔结构的储氢燃料，其特征在于所述储氢金属包括镁、钙、铝、锌、铁、锰、铅、锡、镍、钼、钨、钛或其合金。

4.如权利要求1所述的一种具有直孔结构的储氢燃料，其特征在于所述氧化物为Al₂O₃、SiO₂、ZrO₂、氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)中的一种或其混合物，粒径在100nm～5μm之间，含量为储氢金属质量的1wt％～20wt％。

5.如权利要求1所述的一种具有直孔结构的储氢燃料，其特征在于所述催化剂包括Pd、Pt、CeO₂，粒径为5nm～500nm，含量为储氢金属质量的0.5wt％～10wt％。

6.如权利要求1所述的一种具有直孔结构的储氢燃料的制备方法，其特征在于其制备方法包含以下步骤：

(1)将牺牲材料粉体、粘结剂、分散剂、有机溶剂混合均匀，得到牺牲材料浆料；

其中，所述牺牲材料粉体为石墨或淀粉，所述粘结剂包括聚醚砜，所述分散剂包括聚乙烯吡咯烷酮，所述有机溶剂包括N-甲基-1-吡咯烷酮；所述牺牲浆料中，所述粘结剂的含量为5wt％～12wt％，所述分散剂的含量为1wt％～2wt％，所述有机溶剂的含量为35wt％～50wt％，所述牺牲材料粉体含量为30wt％～60wt％；

(2)将储氢金属氧化物、氧化物、催化剂、粘结剂、分散剂和有机溶剂混合均匀，得到氧化物浆料；

其中，所述储氢金属氧化物为储氢金属对应的氧化物；所述氧化物包括Al₂O₃、SiO₂、ZrO₂、氧化钇稳定的氧化锆(YSZ)中的一种或其混合物，所述粘结剂包括聚醚砜，所述分散剂包括聚乙烯吡咯烷酮，所述有机溶剂包括但N-甲基-1-吡咯烷酮；所述氧化物浆料中，所述粘结剂的含量为4wt％～10wt％，所述分散剂的含量为1wt％～2wt％，所述有机溶剂的含量为20wt％～38wt％，所述储氢金属氧化物与氧化物的总含量为50wt％～75wt％；

(3)在底板上进行流延，使底板上依次设置有第一牺牲材料浆料层、氧化物浆料层与第二牺牲材料浆料层，得到湿坯，将所述湿坯进行絮凝处理；

其中，所述第一牺牲材料浆料层的流延厚度为0.1μm～10μm，所述氧化物浆料层的厚度为5μm～5000μm，所述第二牺牲材料浆料的流延厚度为0.1μm～10μm；所述絮凝处理的絮凝剂为水和乙醇中的一种或两种；

所述絮凝处理的具体操作为将流延成型的坯体放入絮凝剂池或凝固浴内，在室温条件下静置固化2h～72h；

(4)将得到的湿坯依次进行干燥、空气中高温煅烧、高温还原处理。

7.如权利要求6所述的一种具有直孔结构的储氢燃料的制备方法，其特征在于步骤(4)具体是：所述干燥的条件为室温条件下干燥或在50℃～90℃的干燥箱中进行干燥，干燥时间为12h～36h。所述空气高温煅烧的温度优选为600℃～850℃，煅烧时间为2h～10h；所述高温还原处理的温度为600～900℃，还原时间为2h～20h，还原气氛为氢气或氢气与氩气的混合气。