[发明专利]多元活性金属/石墨烯复合储氢材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种高储氢容量的多元活性金属/石墨烯复合储氢材料及其制备方法，属于石墨烯和储氢材料应用技术领域。该方法采用液相原位生成法制得氧化石墨烯/活性金属盐溶液，然后再通过液相自组装的方式使过渡金属在氧化石墨烯的表面进行自组装，在水热反应釜中反应后，在保护气体和还原气氛下进行高温还原，制得多元活性金属/石墨烯复合储氢材料。本发明工艺流程简单、成本低、可实现多种金属的负载且适合于工艺放大，改进了常规物理法制备储氢材料的工艺，获得了高储氢容量（6.2wt%~7.3wt%）的储氢材料。本发明适合于石墨烯对金属（或金属氧化物）的负载，成果可以应用于复合材料、固体推进剂和储氢系统的研制。

主权项

1.一种高储氢容量的多元活性金属/石墨烯复合储氢材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：（1）称取氧化石墨烯于容器中，加入去离子水超声5min~20min，得到均匀的浅黄棕色的氧化石墨烯悬浮液，随后置于10℃~40℃的水浴中磁力搅拌，静置8h~24h进行离子交换，后称取活性金属盐和碱液加入到溶液中，在氮气气氛中反应15min~60min；（2）将过渡金属纳米颗粒加入到上述溶液中，调节溶液的pH值为8~12，反应1h~5h后获得了氧化石墨烯负载活性金属及氢氧化物的悬浮液，然后将悬浮液转移到聚四氟乙烯内衬的反应釜中密封，置于干燥箱中100℃~200℃下反应10h~30h，再将反应产物多次过滤、洗涤、干燥后，于200℃~400℃下煅烧5h~12h，得到石墨烯负载的活性金属氧化物；（3）将石墨烯负载的活性金属氧化物在Ar和H2混合气氛下500℃~800℃还原3h~8h，制得多元活性金属/石墨烯复合储氢材料。