[發(fā)明專利]一種制氫用表面改性鋁粉的制備方法及其制氫方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010535757.6
• 申請日: 2020-06-12
• 公開（公告）號(hào): CN111847379A
• 公開（公告）日: 2020-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳慶;廖健淞;楊潔;陳濤
• 申請（專利權(quán)）人: 成都新柯力化工科技有限公司
• 主分類號(hào): C01B3/08
• 分類號(hào): C01B3/08;B22F1/02;B22F1/00
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本發(fā)明屬于制氫技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種制氫用表面改性鋁粉的制備方法及其制氫方法。一種制氫用表面改性鋁粉的制備方法包括如下步驟：(1).將鋁粉、氫氧化鋁粉末和碳酸氫銨加入到無水乙醇中，超聲分散30～60min混合均勻后，轉(zhuǎn)移至高能球磨機(jī)中進(jìn)行球磨；(2).將步驟（1）球磨產(chǎn)物倒入坩堝中，將坩堝置于真空爐中進(jìn)行燒結(jié)；(3).將步驟（2）燒結(jié)后的產(chǎn)物經(jīng)冷卻，研磨粉碎后過篩，取篩后粉末與水解添加劑混合后，在無水乙醇溶劑中進(jìn)行混料，之后在50～60℃的真空烘箱中烘干，獲得表面負(fù)載疏松氧化鋁層的改性鋁粉。本發(fā)明工藝簡單，制氫效率高，使用工藝為常用陶瓷工業(yè)的工藝，生產(chǎn)流程極易工業(yè)化。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于制氫技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種制氫用表面改性鋁粉的制備方法及其制氫方法。

背景技術(shù)

在氣候變化和能源經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)換的背景下，從化石燃料向可再生能源的過渡已成為人們的共識(shí)。氫由于其清潔、高能量密度和再生性能，被認(rèn)為是一種很有前途的能源載體，特別是可再生能源。目前的制氫手段包括電解水、光解水、化石燃料制氫、及有機(jī)物重整等。這些方法都有很多缺點(diǎn)，如效率低、價(jià)格高、能耗高、不環(huán)保。金屬基材料水解制氫具有環(huán)境友好，攜帶方便等優(yōu)勢，在移動(dòng)制氫領(lǐng)域具有較為優(yōu)異的前景。

目前金屬基水解制氫的主要原料包括金屬合金及金屬氫化物，在水解過程中產(chǎn)生的氧化物會(huì)顯著抑制制氫反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行，因此其效率普遍不高。目前的主流解決方案為合金化并加入氯化鈉溶液并進(jìn)行球磨，通過氯化鈉電解液促進(jìn)合金的原電池反應(yīng)，腐蝕表面的氧化層，然而這種方法對于水解的促進(jìn)效果有限，其原電池反應(yīng)速率較慢，因此對連續(xù)制氫的速率限制較大。因此，提高金屬基材料制氫速率和反應(yīng)活性的研究具有十分重要的實(shí)際意義。

申請?zhí)枮?01110261715.9 的專利申請公開一種鋁粉制氫的固體組合物，由鋁粉、食鹽和硅溶膠組成，按質(zhì)量份數(shù)其中含鋁粉為2~20份，食鹽為0~1份，硅溶膠0.5~3份，酒精0.01~0.1份。其依靠硅溶膠的粘結(jié)性，把鋁粉和食鹽的顆粒物經(jīng)過捏合，制成一定的固體形狀，改善化學(xué)反應(yīng)的微觀界面，提高了反應(yīng)的連續(xù)性，應(yīng)用于高效制氫提高反應(yīng)速度和制氫效率，穩(wěn)定可控，具有很高的實(shí)用價(jià)值。

申請?zhí)枮?00810053044.5的專利申請公開一種制氫用鋁粉漿及其制備工藝，制氫用鋁粉漿，每份鋁漿中包括有：鋁粉50-80g；水30-100ml；防沉劑1-5g；分散劑30-100ml；表面活性劑0.05g-0.5g；氯化鈉穩(wěn)定劑0.05-0.5g。工藝包括有：1.將1-5g防沉劑加入30-100ml、50℃-80℃熱水中，溶解，冷卻；2.將0.05g-0.5g表面活性劑和0.05-0.5g氯化鈉穩(wěn)定劑放入1所得液體中攪拌；3.量取30-100ml分散劑；4.向3中加入5-20ml表面活性劑，攪拌；5.稱量50-80g的鋁粉，將4所得液體體積的1/2加入稱量好的鋁粉中，攪拌潤濕；6.將4所得的另一半液體和2所得的液體混合均勻；7.將6所得的液體緩慢倒入5的鋁粉中攪拌；8.將7所得的漿料進(jìn)行乳化，制得鋁粉漿料。本發(fā)明具有極高的穩(wěn)定性，該鋁粉漿料具有制備簡單、成本低廉、儲(chǔ)存使用安全方便等優(yōu)點(diǎn)，可作為車載燃料電池的供給原料。

申請?zhí)枮?01810967393.1的專利申請公開了一種高能球磨增強(qiáng)活化鋁制氫材料及其制備方法。所述制氫材料包括以下重量份數(shù)的組分：鋁粉80~95份、無水檸檬酸或冰醋酸中的至少一種5-20份和有機(jī)溶劑0.8~1.2份。本發(fā)明采用高能球磨增強(qiáng)與鋁粉的接觸、碰撞，達(dá)到高效去除氧化鋁鈍化層、提高鋁粉活性的目的，用無水乙醇清洗后、霧化干燥得到活化鋁粉材料，該材料能有效遇水反應(yīng)產(chǎn)生氫氣。本發(fā)明制備工藝簡易、生產(chǎn)效率高，避免了制造惰性氣氛對設(shè)備和工藝造成的復(fù)雜環(huán)節(jié)；并且制得的制氫材料的產(chǎn)氫量高，轉(zhuǎn)化率達(dá)到98%以上。