[發明專利]儲氫復合材料與其形成方法

有效

• 申請號: 201110449945.8
• 申請日: 2011-12-29
• 公開（公告）號: CN103183313A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發明（設計）人: 郭家宏;黃蒨蕓;黃軍儒
• 申請（專利權）人: 財團法人工業技術研究院
• 主分類號: C01B3/02
• 分類號: C01B3/02
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國

技術領域

本發明是涉及儲氫復合材料，及其形成方法。

背景技術

氫能為潔凈的能源選擇，其關鍵技術之一就是安全且低成本地儲存與輸送氫氣。由于鋼瓶高壓氫氣儲運以及液態氫儲運的方式存在著儲氫密度低、安全性差、耗能、及成本高的問題，因此最具潛力的儲氫方式乃是以金屬或合金材料儲存氫。儲氫合金的原理是利用外界環境的溫度、及/或壓力改變，使合金吸收氫氣而形成合金氫化物。當需要利用氫氣時，再由合金氫化物釋放氫氣。儲放氫氣的過程如擴散、相變、及化合等階段，均受到熱效應與速度的限制而不易爆炸。

利用金屬氫化物作為儲氫媒介的優點為貯氫密度高、安全程度高、以及氫氣釋放純度高。然而目前儲氫合金的缺點在于高儲氫量的合金如鎂基合金，其吸放氫動力差，放氫操作溫度仍過高(鎂基合金一般需要300℃以上才能放氫)，大幅降低其實用性。綜上所述，目前亟需可在較低的溫度下吸放氫的儲氫復合材料，以利未來氫能源的運用。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可在較低的溫度下吸放氫的儲氫復合材料。

本發明一實施例提供一種儲氫復合材料，包括：復合催化劑，包括催化劑粒子均勻披覆于載體的表面上；以及儲氫材料；其中復合催化劑鑲嵌于儲氫材料的表面上。

本發明一實施例提供一種儲氫復合材料的形成方法，包括：將催化劑粒子均勻披覆于載體的表面上，以形成復合催化劑；以及，將復合催化劑鑲嵌至儲氫材料的表面上，以形成儲氫復合材料。

本發明的優點在于：本發明提供的儲氫復合材料可在較低的溫度下進行吸放氫，有利于氫能源的運用。

附圖說明

圖1是本發明一實施例中的復合催化劑的示意圖；

圖2是本發明一實施例中的儲氫復合材料的示意圖；

圖3A是本發明實施例1中的復合催化劑α-Al₂O₃/Ag的X光衍射圖譜；

圖3B是本發明實施例1中的復合催化劑α-Al₂O₃/Ag的TEM影像；

圖4是本發明的實施例1與比較例1的催化劑的吸氫/放氫量對時間的曲線圖；

圖5A是本發明實施例2中的復合催化劑α-Al₂O₃/Pd的X光衍射圖譜；

圖5B是本發明實施例2中的復合催化劑α-Al₂O₃/Pd的TEM影像；以及

圖6是本發明的實施例2與比較例1的催化劑的吸氫/放氫量對時間的曲線圖；

其中，主要元件符號說明：

11～催化劑粒子；?????????13～載體；

15～復合催化劑；?????????17～儲氫材料；

19～儲氫復合材料；???????51～虛線框。

具體實施方式

本發明提供的儲氫復合材料的形成方法如下。首先，將催化劑粒子11均勻披覆于載體13表面上，以形成復合催化劑15，如圖1所示。在本發明一實施例中，催化劑粒子11可為銀、鈀、鎳、鉻、金、鉑或銅組成的粒子，且催化劑粒子的尺寸介于10nm至100nm之間。若催化劑粒子11的尺寸過大，則催化活性較低。若催化劑粒子11的尺寸過小，則無法于合成的過程中穩定形成。在本發明一實施例中，載體13可為氧化鋁、氧化鈦、氧化鈮、氧化鈷或多孔碳材，且載體13的尺寸介于100nm至1μm之間。若載體13的尺寸過大，則披覆上去的金屬催化劑粒子較粗而降低催化活性。若載體13的尺寸過小，則不容易將金屬催化劑粒子披覆于載體表面。在本發明一實施例中，催化劑粒子11與載體13的重量比介于1∶100至1∶10之間。若催化劑粒子的比例過高，則催化劑顆粒不易均勻分散于載體表面而形成團聚、粗化。若催化劑粒子的比例過低，則催化活性較差。