[發(fā)明專利]一種新能源復(fù)合材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011018433.1
• 申請日: 2020-09-24
• 公開（公告）號: CN112158799B
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 方才愿
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江臺州市恒基模塑有限公司
• 主分類號: C01B3/00
• 分類號: C01B3/00
• 代理公司: 臺州市凱銳專利代理事務(wù)所(普通合伙) 33300
• 代理人: 劉寧寧;龐雅楓

本發(fā)明屬于儲氫材料領(lǐng)域，具體涉及一種ZnSe摻雜Cu?MOF/硅藻殼?木質(zhì)纖維素復(fù)合儲氫材料。該制備方法的步驟包括：將硅藻殼和木質(zhì)纖維素的懸濁液混合制得硅藻殼?木質(zhì)纖維素，然后以Cu(NO₃)₂·3H₂O和均苯三甲酸為原料在硅藻殼?木質(zhì)纖維素上負(fù)載Cu?MOF，再以乙酸鋅為鋅源，Na₂SeO₃為硒源材料上合成ZnSe得到ZnSe摻雜Cu?MOF/硅藻殼?木質(zhì)纖維素復(fù)合儲氫材料。本發(fā)明所述儲氫材料在室溫低壓下有良好的吸氫量和短的吸氫時間，放氫時的時間和放氫量也非常好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于儲氫材料領(lǐng)域，具體涉及一種ZnSe摻雜Cu-MOF/硅藻殼-木質(zhì)纖維素復(fù)合儲氫材料。

背景技術(shù)

地球上傳統(tǒng)的化石能源儲存數(shù)量有限，且多數(shù)不可再生；而且傳統(tǒng)化石燃料燃燒時易產(chǎn)生一氧化碳和二氧化硫等有害氣體，引發(fā)溫室效應(yīng)以及酸雨等一系列環(huán)境污染問題。因此尋找一種可持續(xù)無污染的新能源開發(fā)與利用迫在眉睫。

在核能、太陽能、生物能、風(fēng)能和氫能源等一系列可持續(xù)新能源中，氫能源具有一系列突出的優(yōu)點。氫在地球上主要以化合物的形式儲存在水中，因此氫能源具備儲量豐富的優(yōu)點；氫氣質(zhì)量很輕，便于運輸與存儲；氫氣燃燒時的導(dǎo)熱系數(shù)高，產(chǎn)生的熱值大；燃燒反應(yīng)后氫氣生成水，更環(huán)保。儲氫技術(shù)是氫能源應(yīng)用的關(guān)鍵，儲氫技術(shù)首要是要保證儲存氫的安全，此外高效生產(chǎn)、儲存和輸送氫氣是關(guān)鍵的技術(shù)問題。現(xiàn)有的儲氫方式主要有三種：固態(tài)儲氫、液態(tài)儲氫和氣態(tài)儲氫；儲氫的原理主要有物理儲氫和化學(xué)儲氫。固態(tài)儲氫技術(shù)是在固體儲氫材料中以物理方式或化學(xué)方式吸附儲存氫原子或氫氣分子，然后在特定的條件下使用催化還原等一系列方法以儲氫材料為基底釋放還原出氫能；它具有儲氫量高、容器要求低、安全性能好的特點。然而現(xiàn)有的MgH₄、LiBH₄、NaAlH₄等儲氫材料存在能量低、脫氫難、低溫低壓下儲氫容量相對較小等問題，嚴(yán)重的制約了氫能源的應(yīng)用發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有固態(tài)儲氫技術(shù)中儲氫材料脫氫難，低溫低壓下吸氫量小、吸氫速度慢的技術(shù)缺陷，本發(fā)明提供一種ZnSe摻雜Cu-MOF/硅藻殼-木質(zhì)纖維素復(fù)合儲氫材料及其制備方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種ZnSe摻雜Cu-MOF/硅藻殼-木質(zhì)纖維素復(fù)合儲氫材料的制備方法，包括以下步驟：

步驟1：將木質(zhì)纖維素加入適量NaOH水溶液中，在45-50℃的水浴溫度下攪拌2-3h得到木質(zhì)纖維素懸浮液。將硅藻殼用球磨機球磨后通過50目的篩子的得到粉體，然后將硅藻殼粉置于去離子水中超聲15-20min，超聲結(jié)束后過濾并加入適量去離子水中超聲30-40min得到硅藻殼懸浮液。隨后在80-85℃下將木質(zhì)纖維素懸浮液和硅藻殼懸浮液混合攪拌6-8h，攪拌結(jié)束后過濾并將濾渣用去離子水洗滌至中性，再將樣品置于真空干燥箱中在70-80℃下干燥30-36h得到硅藻殼 -木質(zhì)纖維素材料。

步驟2：將適量的Cu(NO₃)₂·3H₂O加入無水乙醇中，超聲5-8min，然后將步驟1制得的硅藻殼-木質(zhì)纖維素加入溶液中，快速攪拌15-20min，攪拌結(jié)束后再向混合溶液中加入適量均苯三甲酸并繼續(xù)攪拌10-13min，然后將混合溶液轉(zhuǎn)移至反應(yīng)釜中在130-140℃的溫度下反應(yīng)12-15h，隨后過濾并將濾得產(chǎn)物置于甲醇中靜置2天，靜置結(jié)束后用去離子水洗滌3次并置于真空干燥箱中在90-95℃下干燥得到Cu-MOF/硅藻殼-木質(zhì)纖維素。