[發(fā)明專利]一種表面鈍化改性氘化鎂的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010900205.0
• 申請(qǐng)日: 2020-08-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112110416B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉吉平;李年華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C01B6/04
• 分類號(hào): C01B6/04
• 代理公司: 北京正陽(yáng)理工知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11639
• 代理人: 王民盛

本發(fā)明涉及一種表面鈍化改性氘化鎂的方法，屬于金屬化合物成型與核技術(shù)交叉領(lǐng)域。目的是為了解決氘化鎂表面活性較高，容易受空氣腐蝕等問(wèn)題。所得氘化鎂表面能夠很好地覆蓋一層薄薄的炭黑改性的乙基纖維素薄膜，顯著降低了氘化鎂的表面活性，熱穩(wěn)定性能優(yōu)異，防老化性能好；制備方法簡(jiǎn)潔，無(wú)復(fù)雜裝置，操作方便；制備過(guò)程無(wú)三廢排放，制備過(guò)程對(duì)環(huán)境友好，并具有普適性，適合大規(guī)模生產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種表面鈍化改性氘化鎂的方法，屬于金屬化合物成型與核技術(shù)交叉領(lǐng)域。

背景技術(shù)

能源與環(huán)境始終是人類生存和發(fā)展的重要基礎(chǔ)，支撐著整個(gè)人類社會(huì)的正常運(yùn)行與發(fā)展。隨著人類社會(huì)與經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，對(duì)能源的需求與消耗也越來(lái)越大，然而化石燃料的不可再生性將會(huì)遏制人類社會(huì)繁榮進(jìn)步的咽喉。而且化石能源存在著使用效率低、污染嚴(yán)重等一系列問(wèn)題，引發(fā)的環(huán)境問(wèn)題也日益嚴(yán)重，嚴(yán)重威脅人類的身體健康和生存環(huán)境。更由于人類對(duì)諸如煤、石油、天然氣等傳統(tǒng)化石能源的過(guò)度開(kāi)發(fā)和利用，導(dǎo)致全球面臨著巨大的能源危機(jī)，也間接導(dǎo)致了當(dāng)下動(dòng)蕩不安的國(guó)際局勢(shì)。為了實(shí)現(xiàn)人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，研究開(kāi)發(fā)各種新型綠色可再生能源已經(jīng)成為大家的共識(shí)，各國(guó)政府都致力于開(kāi)發(fā)能夠替代化石能源的新能源。

氘(deuterium)是氫(H)的同位素，元素符號(hào)為D或²H。氘用于熱核反應(yīng)，可作為優(yōu)異的能源材料，被稱為“未來(lái)天然燃料”。鎂作為一種輕質(zhì)金屬，儲(chǔ)量豐富，且有著優(yōu)異的儲(chǔ)氫性能，氘化鎂更是在清潔燃料電池的發(fā)展中占有重要的地位。氘與鎂通過(guò)離子鍵的形成與斷裂完成吸放氘過(guò)程。雖然目前的科學(xué)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)氘的高密度存儲(chǔ)，然而由于氘化鎂的表面活性較高，容易在空氣中受到氧氣(O₂)、水分(H₂O)、氮?dú)?N₂)、二氧化碳(CO₂)等的腐蝕，影響氘化鎂的儲(chǔ)氘能力以及吸放氘特性，嚴(yán)重時(shí)可能造成嚴(yán)重的安全事故，嚴(yán)重影響氘化鎂的生產(chǎn)與應(yīng)用。劉兵銀、劉娟娟設(shè)計(jì)制備了一種基于氫化鎂的緩釋放氫制劑，將呈微納米粒子的固體狀酸與氫化鎂微納米粉攪拌混合，使得固體狀酸附著在氫化鎂微納米粉的表層，實(shí)現(xiàn)了氫化鎂在室溫水中浸泡時(shí)能夠進(jìn)行緩釋放氫，使得溶液中氫濃度能夠長(zhǎng)時(shí)間處于飽和狀態(tài)(CN110155942A)；劉吉平、劉曉波提出了一種高溫直接法制備氘化鎂的方法，讓金屬鎂在高溫下與氘氣直接反應(yīng)生成氘化鎂，解決了氘化鎂工業(yè)化規(guī)模制備技術(shù)和制備純度問(wèn)題，無(wú)復(fù)雜生產(chǎn)裝置(CN104176750A)，但沒(méi)有對(duì)氘化鎂的表面性質(zhì)進(jìn)行處理，不能對(duì)后續(xù)的存放以及使用進(jìn)行保證。這些文獻(xiàn)報(bào)道對(duì)氘化鎂的制備與應(yīng)用具有一定的指導(dǎo)作用，但對(duì)氘化鎂的高表面活性的鈍化處理研究甚少，而未進(jìn)行表面鈍化處理的氘化鎂極易受到空氣的腐蝕，導(dǎo)致吸收與釋放氘氣時(shí)穩(wěn)定性差，在能源材料與含能材料中應(yīng)用時(shí)會(huì)顯著降低產(chǎn)品的安全性能，有造成重大安全事故的隱患，嚴(yán)重制約著氘化鎂在未來(lái)的發(fā)展與應(yīng)用。因此，提供一種表面鈍化改性氘化鎂的方法，對(duì)于氘化鎂的應(yīng)用研究與發(fā)展具有重大的社會(huì)意義、現(xiàn)實(shí)意義和經(jīng)濟(jì)意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決氘化鎂表面活性較高，容易受空氣腐蝕而提供的一種表面鈍化改性氘化鎂的方法。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。

一種表面鈍化改性氘化鎂的方法，包括如下步驟：

步驟一、將乙基纖維素粉末加入到四氫呋喃中，超聲狀態(tài)下機(jī)械攪拌30～50分鐘，超聲功率為160～180w，攪拌速率為100～120r/min，得到乙基纖維素溶液；

步驟二、對(duì)氘化鎂進(jìn)行預(yù)處理，然后放置在密封袋內(nèi)，將密封袋抽真空，備用；所述氘化鎂與乙基纖維素粉末的質(zhì)量比為(10～20)：1；