[發(fā)明專利]MgH2-BiVO4儲氫復(fù)合材料及其制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201410034027.2 | 申請日： | 2014-01-23 |
| 公開（公告）號： | CN103864012A | 公開（公告）日： | 2014-06-18 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 張偉;沈娜;程穎;陳陽 | 申請（專利權(quán)）人： | 燕山大學(xué) |
| 主分類號： | C01B3/04 | 分類號： | C01B3/04 |
| 代理公司： | 石家莊一誠知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所 13116 | 代理人： | 續(xù)京沙 |
| 地址： | 066004 河北省*** | 國省代碼： | 河北;13 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | mgh sub bivo 復(fù)合材料 及其 制備 方法 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種儲氫復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù)
能源是人類生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，包括經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，社會的進(jìn)步，科技的發(fā)展，都離不開能源的消耗。隨著能源消耗量顯著增加，在不久的將來將不能滿足社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。同時，由傳統(tǒng)能源消耗引起的水污染、大氣污染（溫室效應(yīng)）等對人類社會和自然環(huán)境產(chǎn)生了巨大危害，不僅使人類生活環(huán)境變差，而且造成了大量的動植物滅絕。因此，尋找一種新的能源來滿足人類的需求相當(dāng)關(guān)鍵。氫能作為一種新型能源，具有儲量大、安全環(huán)保、單位質(zhì)量能量高的特點(diǎn)而受到了廣泛的關(guān)注，但由于其儲存相對較為困難，從而限制了其實(shí)際的廣泛應(yīng)用。在多年來的研究中，很多學(xué)者都認(rèn)為采用儲氫材料儲存氫氣是安全高效的。目前由于鎂基儲氫材料具有理論儲氫含量高、原料廉價易得、吸/放氫循環(huán)性能好等優(yōu)點(diǎn)而受到了廣泛的關(guān)注，但該儲氫材料也存在著不足之處，如吸/放氫動力學(xué)性能相對較差且放氫溫度比較高，若達(dá)到可以接受的放氫速率，放氫溫度必須在350℃以上，從而限制了鎂基氫化物在實(shí)際當(dāng)中的的廣泛應(yīng)用。
近年來，許多研究者通過向MgH2中加入添加劑進(jìn)行高能球磨來改善其動力學(xué)以及熱力學(xué)的性能。專利號為200810164115.6公開了一種添加熔煉的Mg17Al12以及Ni通過球磨制備了Mg-Al-Ni復(fù)合材料，該專利的動力學(xué)改善效果雖然相對較為明顯，但是制備工藝比較復(fù)雜，成本也相對高。Baricco,M.,M.W.Rahman,et?al.Journal?of?Alloys?and?Compounds.536,Supplement1(0):S216-S221則提出了向MgH2中添加BaRuO3通過球磨來改善其性能，但是該鎂基復(fù)合材料的放氫量相對較少，不能滿足實(shí)際的廣泛應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種吸放氫性能好、制備工藝簡單、易于操作的MgH2-BiVO4儲氫復(fù)合材料及其制備方法。
本發(fā)明的儲氫復(fù)合材料是由MgH2與BiVO4組成，其中BiVO4含量占復(fù)合材料總質(zhì)量的10～40%。以上原料市場有售或根據(jù)文獻(xiàn)合成(其中合成BiVO4的合成參考文獻(xiàn)Journal?of?Alloys?and?Compounds.581(0):40-45)。
上述MgH2-BiVO4儲氫復(fù)合材料的制備方法如下：
在氬氣保護(hù)的手套箱中，將MgH2和BiVO4置于行星式高能球磨機(jī)的球磨罐中進(jìn)行球磨，球料質(zhì)量比為15～35:1，轉(zhuǎn)速為450～550r/min,在0.1～0.5MPa氬氣的保護(hù)下，球磨1～3h，每球磨20～45min，間歇15～25min，待球磨結(jié)束后自然冷卻至室溫，在氬氣保護(hù)的手套箱中取出該復(fù)合材料并進(jìn)行封裝，得到MgH2-BiVO4復(fù)合材料。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：
1、本發(fā)明的儲氫復(fù)合材料有效改善了MgH2吸/放氫性能，其吸放氫速率比相同條件下未添加BiVO4的MgH2提高了1倍以上。
2、本發(fā)明使用的BiVO4易于合成，原料易得。
3、制備方法簡單，易操作，能源消耗少，制備成本低，易于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化和推廣。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實(shí)施例1制得的MgH2-BiVO4儲氫復(fù)合材料在423K、3MPa氫壓下，與MgH2的吸氫速率對比圖。
圖2為本發(fā)明實(shí)施例2制得的MgH2-BiVO4儲氫復(fù)合材料在473K、3MPa氫壓下，與MgH2的吸氫速率對比圖。
圖3為本發(fā)明實(shí)施例3制得的MgH2-BiVO4儲氫復(fù)合材料在623K、0.01MPa氫壓下，與MgH2的放氫速率對比圖。
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