專利名稱：一種Mg(AlH₄)₂儲氫體系的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種Mg(AlH4)2儲氫體系的制備方法，屬于儲氫材料領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著全球性的能源危機(jī)的加劇，氫能作為可再生的二次清潔能源受到了世界性的普遍重視。氫的安全儲存是氫能利用的關(guān)鍵，固態(tài)氫化物儲氫技術(shù)是一種理想的儲氫技術(shù)，稀土儲氫合金具有低的吸放氫溫度以及較好的動力學(xué)性能，但其儲氫容量較低，只有 1.5wt%左右。近年來，具有較高儲氫容量(5wt%以上)的輕金屬氫化物和配位氫化物成為了一個研究熱點(diǎn)。儲氫材料要應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)，就需要較低的放氫溫度。但目前一些儲氫量比較大的儲氫材料放氫溫度均較高，例如金屬氫化物中的MgH2,具有7. 6wt%的較高理論儲氫容量， 但需要在320°C左右才能放出氫氣，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出100°C以下的實(shí)際應(yīng)用的要求，即使加入催化劑，其放氫溫度依然在200°C以上；再比如金屬配位氫化物中的NaAlH4,具有7. 4wt%的理論儲氫容量，放氫溫度在190°C左右，加入催化劑后能降至160°C左右，但此放氫溫度依然高出實(shí)際應(yīng)用的要求太多。相對來講Mg(AlH4)2是一種放氫溫度更低的金屬配位氫化物，在150°C左右，而且具有9. 3wt%的理論儲氫容量，因其本身的放氫溫度在各類儲氫材料中就比較低，而且儲氫容量較大，是一種開發(fā)潛力較大的儲氫材料，催化劑是降低其放氫溫度的途徑之一，加入 TiCl3催化劑后可使其放氫溫度降低至120°C左右，但此溫度距離實(shí)際應(yīng)用要求依然還有一段距離。目前還未發(fā)現(xiàn)有更有效的催化劑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種Mg(AlH4)2儲氫體系的制備方法。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種Mg(AlH4)2儲氫體系的制備方法，包括
1)催化劑Ti-B合金的制備
將Ti粉和B粉按摩爾比1 1. 8 — 1 2. 4稱取并按球料質(zhì)量比20 1，投于球磨罐中于氬氣保護(hù)下球磨80 - 140h，制備得到所述Ti-B合金；
2)Mg(AlH4)2儲氫體系的制備
將所述 Ti-B 合金、NaAlH4 分別按 Mg(AlH4)2 的 1 10mol% 和 1 20mol% 與 Mg(AlH4)2 投入到球磨罐中，球料質(zhì)量比40:1，于氬氣保護(hù)下球磨混合l-5h，制得所述Mg(AlH4)2儲氫體系。其中，所述步驟1)、2)中球磨機(jī)的轉(zhuǎn)速為450r/min。本發(fā)明制備的Mg(AlH4)2儲氫體系相對于單純的Mg(AlH4)2分解放氫溫度大大降低，第一放氫峰值溫度僅為94°C，降低幅度近60°C，且在40°C即開始放氫，滿足實(shí)際應(yīng)用的溫度要求；并且操作流程簡便，設(shè)備簡單，操作條件溫和。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例所制備的Ti-B合金的XRD圖2是本發(fā)明實(shí)施例所制備的Ti-B合金與NaAlH4協(xié)同催化Mg (AlH4) 2分解放氫的TPD
圖3為是本發(fā)明實(shí)施例所制備的Ti-B合金與NaAlH4協(xié)同催化Mg (AlH4) 2分解放氫的 TPD 圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1
1)、將Ti粉和B粉按照摩爾比1 2混合，按照球料質(zhì)量比20:1置于球磨罐中，罐中充入常壓氬氣，以450r/min的轉(zhuǎn)速于球磨機(jī)中球磨140h得到Ti-B合金；
2)、將所得的Ti-B 合金按 Mg(AlH4)2 的 5mol%, NaAlH4 按 Mg(AlH4)2 的 20mol%,與 Mg (AlH4) 2投入球磨罐，球料質(zhì)量比40 1，球磨罐內(nèi)充入常壓氬氣，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速450r/min，球磨時間釙，制得所述Mg(AlH4)2儲氫體系。對所得Mg(AlH4)2儲氫體系材料進(jìn)行程序升溫脫附(TPD)測試，圖2為所得 Mg (AlH4) 2儲氫體系材料的TPD圖，表明此Ti-B合金與NaAlH4協(xié)同催化的Mg (AlH4) 2第一放氫峰溫度僅為94°C。實(shí)施例2
將實(shí)施例1制備的Ti-B合金按Mg(AlH4)2的Imo 1%, NaAlH4按Mg(AlH4)2的10mol%,與 Mg (AlH4) 2投入球磨罐，球料質(zhì)量比40 1，球磨罐內(nèi)充入常壓氬氣，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速450r/min，球磨時間汕，制得所述Mg(AlH4)2儲氫體系。實(shí)施例3
將實(shí)施例1制備的Ti-B合金按Mg(AlH4)2的5mol%, NaAlH4按Mg(AlH4)2的18mol%,與 Mg (AlH4) 2投入球磨罐，球料質(zhì)量比40 1，球磨罐內(nèi)充入常壓氬氣，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速450r/min，球磨時間lh，制得所述Mg (AlH4)2儲氫體系。實(shí)施例4
1)、將Ti粉和B粉按照摩爾比1 1. 8混合，按照球料質(zhì)量比20:1置于球磨罐中，罐中充入常壓氬氣，以450r/min的轉(zhuǎn)速于球磨機(jī)中球磨80h得到Ti-B合金；
2)、將所得的Ti-B 合金按 Mg(AlH4)2 的 8mol%, NaAlH4 按 Mg(AlH4)2 的 9mol%,與 Mg (AlH4) 2投入球磨罐，球料質(zhì)量比40 1，球磨罐內(nèi)充入常壓氬氣，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速450r/min，球磨時間汕，制得所述Mg(AlH4)2儲氫體系。實(shí)施例5
將實(shí)施例4制備的Ti-B合金按Mg (AlH4) 2的8mol%, NaAlH4按Mg (AlH4) 2的20mol%,與 Mg (AlH4) 2投入球磨罐，球料質(zhì)量比40 1，球磨罐內(nèi)充入常壓氬氣，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速450r/min，球磨時間釙，制得所述Mg(AlH4)2儲氫體系。實(shí)施例6
將實(shí)施例4制備的Ti-B合金按Mg(AlH4)2的9mol%, NaAlH4按Mg(AlH4)2的9mol%,與 Mg (AlH4) 2投入球磨罐，球料質(zhì)量比40 1，球磨罐內(nèi)充入常壓氬氣，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速450r/min，球磨時間汕，制得所述Mg(AlH4)2儲氫體系。實(shí)施例7
1、將Ti粉和B粉按照摩爾比1 2. 2混合，按照20 1的球料質(zhì)量比置于球磨罐中，罐中充入常壓氬氣，以450r/min的轉(zhuǎn)速于球磨機(jī)中球磨IOOh得到Ti-B合金。2、將所得的 Ti-B 合金按 Mg(AlH4)2 的 10mol%, NaAlH4 按 Mg(AlH4)2 的 10mol%,與 Mg (AlH4) 2投入球磨罐，球料質(zhì)量比40 1，球磨罐內(nèi)充入常壓氬氣，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速450r/min，球磨時間5h。對所得材料進(jìn)行TPD測試，圖3為所得材料的TPD圖，表明此Ti-B合金與NaAlH4 協(xié)同催化的Mg (AlH4) 2第一放氫峰溫度為115°C。實(shí)施例8
將實(shí)施例7制備的Ti-B合金按Mg(AlH4)2的Imo 1%, NaAlH4按Mg(AlH4)2的10mol%,與 Mg (AlH4) 2投入球磨罐，球料質(zhì)量比40 1，球磨罐內(nèi)充入常壓氬氣，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速450r/min，球磨時間3h。實(shí)施例9
將實(shí)施例 7 制備的 Ti-B 合金按 Mg(AlH4)2 的 10mol%, NaAlH4 按 Mg(AlH4)2 的 10mol%, 與Mg (AlH4) 2投入球磨罐，球料質(zhì)量比40 1，球磨罐內(nèi)充入常壓氬氣，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速450r/min， 球磨時間Ih。實(shí)施例10
1、將Ti粉和B粉按照摩爾比1 2. 4混合，按照球料質(zhì)量比20 1置于球磨罐中，罐中充入常壓氬氣，以450r/min的轉(zhuǎn)速于球磨機(jī)中球磨IOOh得到Ti-B合金。2、將所得的 Ti-B 合金按 Mg(AlH4)2 的 10mol%, NaAlH4 按 Mg(AlH4)2 的 Imo 1%,與 Mg (AlH4) 2投入球磨罐，球料質(zhì)量比40 1，球磨罐內(nèi)充入常壓氬氣，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速450r/min，球磨時間Ih0實(shí)施例11
將實(shí)施例 10 制備的 Ti-B 合金按 Mg(AlH4)2 的 5mol%, NaAlH4 按 Mg(AlH4)2 的 20mol%, 與Mg (AlH4) 2投入球磨罐，球料質(zhì)量比40 1，球磨罐內(nèi)充入常壓氬氣，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速450r/min， 球磨時間池。實(shí)施例12
將實(shí)施例 10 制備的 Ti-B 合金按 Mg(AlH4)2 的 10mol%, NaAlH4 按 Mg(AlH4)2 的 20mol%, 與Mg (AlH4) 2投入球磨罐，球料質(zhì)量比40 1，球磨罐內(nèi)充入常壓氬氣，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速450r/min， 球磨時間證。
權(quán)利要求
1.一種Mg(AlH4)2儲氫體系的制備方法，其特征在于，包括以下步驟1)催化劑Ti-B合金的制備將Ti粉和B粉按摩爾比1 1. 8 — 1 2. 4稱取并按球料質(zhì)量比20 1，投于球磨罐中于氬氣保護(hù)下球磨80 - 140h，制備得到所述Ti-B合金；2)Mg(AlH4)2儲氫體系的制備將所述 Ti-B 合金、NaAlH4 分別按 Mg(AlH4)2 的 1 10mol% 和 1 20mol% 與 Mg(AlH4)2 投入到球磨罐中，球料質(zhì)量比40:1，于氬氣保護(hù)下球磨混合l-5h，制得所述Mg(AlH4)2儲氫體系。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的Mg(AlH4)2儲氫體系的制備方法，其特征在于，步驟1)、2)中球磨機(jī)轉(zhuǎn)速為450r/min。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種Mg(AlH4)2儲氫體系的制備方法，包括將Ti粉和B粉按摩爾比1:1.8－1:2.4稱取并按球料質(zhì)量比20:1，投于球磨罐中于氬氣保護(hù)下球磨80－140h，制備得到Ti-B合金;將所述Ti-B合金、NaAlH4分別按Mg(AlH4)2的1~10mol%和1~20mol%與Mg(AlH4)2投入到球磨罐中，球料質(zhì)量比40:1，于氬氣保護(hù)下球磨混合1-5h，制得所述Mg(AlH4)2儲氫體系。本發(fā)明制備的的Mg(AlH4)2儲氫體系的放氫峰值溫度僅為94℃，且在40℃左右即開始放氫，較之未加催化劑時降低約60℃；另外，本發(fā)明操作簡便，設(shè)備簡單，操作條件溫和。
文檔編號C01B3/04GK102502490SQ20111033987
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月1日
發(fā)明者仇方圓, 劉光, 李麗, 焦麗芳, 王一菁, 袁華堂, 閆超 申請人:南開大學(xué)