[發明專利]一種制氫復合材料及其制備方法

無效

• 申請號: 200710189762.0
• 申請日: 2007-10-16
• 公開（公告）號: CN101172576A
• 公開（公告）日: 2008-05-07
• 發明（設計）人: 駢忠新;駢運來
• 申請（專利權）人: 駢忠新;駢運來
• 主分類號: C01B3/08
• 分類號: C01B3/08
• 代理公司: 安陽市智浩專利代理事務所
• 代理人: 楊紅軍

一、所屬技術領域

一種制氫復合材料及其制備方法，屬于功能性金屬復合材料及新材料制備技術領域，該復合材料是一種以分子篩為骨架和通道，經過一定的工藝流程和制備方法，通過添加活性成分金屬鋁、金屬鋅和惰性金屬鎵制成，將這種復合材料與水接觸可以穩定產生氫氣，應用于需要使用氫氣的場合。

二、背景技術

氫在化工、航空航天、交通運輸、供熱、供電等方面有著廣泛的應用空間。傳統的制氫技術包括烴類水蒸氣重整制氫法、重油(或渣油)部分氧化重整制氫法、金屬與酸反應制氫、活性金屬與水反應制氫和電解水法制氫等等。氫能由于具有以下主要特點而成為被看作替代化石燃料的未來型清潔能源：(1)能量高，除核燃料外，氫的發熱值是目前所有燃料中最高的；(2)氫燃燒性能好，點燃快；?3)氫本身無色、無臭、無毒，十分純凈，它燃燒后生成水，不會污染環境；(4)利用形式多種多樣。雖然氫能源被廣泛認為是將要取代化石能源的一種清潔能源，但現有的氫制取生產線路都面臨著進退維谷的局面：例如，人們主要通過甲烷來獲得氫氣，但這種方法在產生氫氣的過程卻向大氣排放了二氧化碳；采用電解水的方式獲得氫需要大量的電力供應；利用可再生能源制氫還在研究中，前景目前并不明朗。氫氣的應用涉及到氫氣生產、運輸、存儲諸多環節的安全問題。發展氫能需要大規模建設氫能源的生產、銷售和運輸等基礎設施，其生產運輸、存儲、轉化過程的成本都比較高。鋁是活潑金屬，在干燥空氣中與氧反應會在其表面立即形成一層致密氧化膜，使鋁不會進一步氧化并能耐水；未被氧化的鋁可以與水反應生成氫氣，但會立即在鋁的表面形成氧化膜，阻止和水的進一步反應，使反應中止。純鋅可以與水反應放出氫氣，將純鋅制成粉末，利用水和鋅粉末反應可以用來制氫。分子篩是一種具有立方晶格的硅鋁酸鹽化合物，主要由硅鋁通過氧橋連接組成空曠的骨架結構，在結構中有很多孔徑均勻的孔道和排列整齊、內表面積很大的空穴。

三、發明內容

本發明的目的在于提供一種制氫復合材料，以分子篩為骨架和通道，經過一定的工藝流程和制備方法，通過添加活性成分金屬鋁(或/和)金屬鋅和惰性金屬鎵制成一種復合材料，這種材料可以直接與水反應且能穩定生成氫氣，并且反應可以按需要進行控制，反應完畢后生成的氧化鋁和氧化鋅等材料可以回收利用，使得制氫成本較低；同時確定這種材料的制備方法，使氫能的開發和利用具有廣闊的應用前景同時具備較高的經濟價值。

一種制氫復合材料及其制備方法，由分子篩、金屬鋁、金屬鋅、金屬鎵，經稱量、攪拌加熱至熔融、緩慢攪拌降溫、固化成型制成，該制氫復合材料中分子篩、金屬鋁、金屬鋅、金屬鎵的重量配比依次為：100∶50～1000∶1～200∶10～200。將經稱量好的分子篩、金屬鋁、金屬鋅、金屬鎵、放進熔爐中，在惰性氣體氬氣的保護下不斷攪拌加熱到熔融狀態，繼續攪拌緩慢降溫，并固化成適當形狀，即可得到鋁、鋅、鎵和分子篩為主要成分的制氫復合材料。該制氫復合材料的使用方法是，在密閉容器中，采取電動、磁動、電磁動、液壓傳動、氣壓傳動、機械傳動等方式或手動裝置使制氫復合材料接觸或脫離水面來開始或停止制備氫氣，當產氣量小于一定數量時，更換新的制氫復合材料。使用化學和(或)物理的方法回收處理使用過的制氫復合材料，得到金屬鋁(或/和)金屬鋅、金屬鎵和分子篩，以實現循環使用目的。

該制氫復合材料性能穩定且制備方法簡單可靠，本發明可有效降低氫氣生產成本，節能降耗，避免了傳統工藝中涉及到氫氣生產、運輸、存儲諸多環節的安全問題，減少建設氫能源的生產、銷售和運輸等基礎設施投資，使氫能大規模推廣應用成為可能。

四、具體實施方式