本发明涉及制氢技术领域,尤其涉及一种铝基制氢材料、其制备方法及裂解水制备氢气的方法。
背景技术:
氢能是一种非常优秀的能源载体,不排放任何对环境有污染的物质,是真正意义上的绿色能源。但是氢气的难于制备和安全储运已成为限制氢能经济发展的瓶颈。氢能的真正安全使用应该是实时制备与使用,减少中间储存与运输的环节。若能将储存运输高能压缩氢气转变为运输制氢反应剂,其安全性能将会大大提高。
针对上述问题,许多学者开发了各种制氢技术。其中以金属及合金或金属化合物与水反应制备氢气成为研究的热点。例如碱金属,金属氢化物等都能与水反应产生氢气。但是这类制氢反应会产生碱性很强的溶液或者需要贵金属作为催化剂,这些都极大的限制了其实际应用。于是人们开始研究其它活泼金属来制备氢气。众所周知,金属铝性质活泼且储存量丰富,密度小,比能量高,在金属中仅次于金属锂。利用金属铝作为固态储氢材料与水反应制氢有望成为一种很有前景的技术。但是金属铝反应是表面易形成惰性氧化膜,阻碍反应进行。如何阻止或破坏惰性氧化膜,使之与水的反应能持续进行成为一个重要的研究方向。
目前,以铝作为储氢材料的主要合成方法有球磨法和熔融法。球磨法虽然更加有利于铝基材料与水的充分反应,但是,球磨法的缺陷也是显而易见的:(1)体积庞大笨重;(2)运转时有强烈的振动和噪声广泛应用于坚硬物质料粉碎,须有牢固的基础;(3)工作效率低,消耗能量较大;(4)研磨体与机体的摩擦损耗很大,并会玷污产品。而且,球磨法不能规模化应用,无法供应实际生产。另外,粉末铝基制氢材料虽然能够快速的产生氢气,但是析氢速率不易控制,导致在实用性方面大打折扣。加入促进剂虽然能够使反应顺利进行,但是大大提高了反应物的成本。加入碱性促进剂对反应容器的损伤也是不可逆的。
有人将氧化铝或氢氧化铝作为添加剂与金属铝制备成金属陶瓷,再与水反应。此方法确实提高了铝与反应的活性,但是其制氢产率不高,尤其是单位质量氢气产率太低。当添加剂达到90%时,1g铝才产生870mlh2,与理论量的1245ml有一定的距离。另外也有人把盐与铝粉混合经过球磨合成制氢原料。同样只有当盐的含量达到76%时,才能使铝的制氢产率达到100%。但是单位质量的制氢原料的产氢率仍然很低,只有24%。为了提高单位质量制氢原料的产氢率,有人考虑使用铝合金水解制氢。在这些方法中最为吸引人的,就是美国耶鲁大学的wo
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“铝基制氢材料、其制备方法及裂解水制备氢气的方法与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究,如用于商业用途,请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)