[發(fā)明專利]一種新型氨硼烷水解制氫復(fù)合材料

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010169515.6
• 申請(qǐng)日: 2010-05-12
• 公開（公告）號(hào): CN101837953A
• 公開（公告）日: 2010-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳云貴;吳朝玲;李采臨;黃志芬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 四川大學(xué)
• 主分類號(hào): C01B3/06
• 分類號(hào): C01B3/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種在溫和條件下誘導(dǎo)氨硼烷化合物水解制氫的新型氨硼烷(NH₃BH₃)復(fù)合材料，包括誘導(dǎo)劑的種類、配比及其制備方法，屬于儲(chǔ)氫材料領(lǐng)域。

背景技術(shù)

氫被認(rèn)為是21世紀(jì)替代化石能源最理想的清潔能源載體。氫的規(guī)?；婕皻涞牧畠r(jià)制取、安全高效儲(chǔ)存與輸送利用等技術(shù)環(huán)節(jié)，其中氫的儲(chǔ)存是氫能應(yīng)用的關(guān)鍵之一。目前的高壓儲(chǔ)氫和低溫儲(chǔ)氫在電動(dòng)車輛中的燃料電池上被廣泛實(shí)際利用尚有瓶頸。而嚴(yán)峻的形勢(shì)促使在固態(tài)儲(chǔ)氫材料如金屬氫化物、復(fù)合氫化物、化學(xué)貯氫等方面需投入更多的努力。美國能源部(DOE)制定了研發(fā)目標(biāo)：到2015年，在-20℃到85℃內(nèi)整個(gè)燃料電池系統(tǒng)包括儲(chǔ)氫材料、箱體、泵、加熱器及閥門等的放氫質(zhì)量密度要超過90(g?H₂)kg^-1(9.0wt％H₂)，體積密度超過82(g?H₂)L^-1。為此，一些工作者把目光投向了氨硼烷。

氨硼烷(NH₃BH₃，簡(jiǎn)稱AB)，具有巨大的潛在儲(chǔ)氫量(19.6wt％H₂)和較低的分子量(30.7gmol^-1)，而且它在室溫和一個(gè)大氣壓下不易燃易爆，不易與空氣和水反應(yīng)。它作為儲(chǔ)氫材料在目前也有一定局限性，在溫和條件100℃以下放氫動(dòng)力學(xué)緩慢，難以滿足大功率用電器應(yīng)用，并伴有雜質(zhì)氣體的釋放。目前已采用的主要氨硼烷制氫技術(shù)包括使用催化劑水解制氫、金屬及金屬化合物催化熱解等。前者指在NH₃BH₃的溶劑中加入一定比例的納米尺寸金屬或貴金屬及其化合物催化劑，改善NH₃BH₃的活性。盡管這種方法可顯著提高NH₃BH₃的室溫放氫動(dòng)力學(xué)性能，但由于NH₃BH₃的溶解度限制(濃度為0.33wt％的NH₃BH₃溶液具有最佳放氫動(dòng)力學(xué))，使其實(shí)際儲(chǔ)氫密度較低。后者為利用添加金屬催化劑或金屬原子取代方法來提高NH₃BH₃的化學(xué)活性，使其熱解放氫溫度降低，但目前最低放氫溫度仍然在70℃以上，且不能完全放氫。綜上所述，目前對(duì)NH₃BH₃放氫性能的研究結(jié)果尚達(dá)不到儲(chǔ)氫應(yīng)用需求，對(duì)NH₃BH₃的利用需要開展新型NH₃BH₃體系的研究和改性技術(shù)，從而在保持高儲(chǔ)氫量的同時(shí)，獲得優(yōu)異的放氫動(dòng)力學(xué)，來滿足實(shí)際應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供一種在溫和條件下誘導(dǎo)氨硼烷化合物水解制氫的新型氨硼烷(NH₃BH₃)復(fù)合材料，具體來說，是以誘導(dǎo)劑(金屬氫化物MH_x或鹽)與氨硼烷復(fù)合物為起始原料，在惰性氣氛保護(hù)下球磨，獲得顆粒尺寸為微納米級(jí)的儲(chǔ)氫材料。本發(fā)明涉及在溫和條件下能有效提高NH₃BH₃的放氫容量和放氫速率的誘導(dǎo)劑種類、配比及其制備方法。