[发明专利]一种液相析出制备NaBH4 有效
| 申请号： | 201910485922.9 | 申请日： | 2019-06-05 |
| 公开（公告）号： | CN110143577B | 公开（公告）日： | 2022-10-18 |
| 发明（设计）人： | 邹建新;黄天平 | 申请（专利权）人： | 上海交通大学;上海轻合金精密成型国家工程研究中心有限公司 |
| 主分类号： | C01B6/00 | 分类号： | C01B6/00;C01F17/265;C01F17/10;C01B3/56 |
| 代理公司： | 上海旭诚知识产权代理有限公司 31220 | 代理人： | 郑立 |
| 地址： | 200240 *** | 国省代码： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 析出 制备 nabh base sub | ||
【说明书】：
本发明公开了一种液相析出制备NaBH4基可逆储氢材料的方法，涉及固态储氢技术领域，包括如下步骤：将NaBH4溶于异丙胺，搅拌至透明；加入GdF3纳米粒子并继续搅拌；真空下干燥。为了获得更好的原料，本发明使用的GdF3纳米粒子采用如下方法获得：Gd(NO3)3·6H2O与NH4F反应制备GdF3悬浮液；离心、清洗并烘干沉淀物获得GdF3粉末。本发明将GdF3与NaBH4复合制备的NaBH4基可逆储氢材料，储氢量大于3.0wt.％，总吸氢量达2.4wt.％，放氢温度低于460℃，具有较低的放氢温度，吸放氢可逆性明显提高，制备方法简单、产品产出率高、制备周期短、生产成本低。
技术领域
本发明涉及固态储氢技术领域，尤其涉及一种液相析出制备NaBH4基可逆储氢材料的方法。
背景技术
由于来源于水，最终产物也是水，没有任何含碳物质的排放，氢气被认为是未来最清洁的新能源。当前氢气的广泛应用受限于一些瓶颈问题，其中安全紧凑的储存技术就是其中之一。当前主流的储氢技术为气态钢瓶储氢，这种方法不仅危险，而且储氢量非常低下，15MPa的钢瓶储氢量不到1wt.％。由于氢气的沸点非常低，液态储氢需要消耗大量的能量来冷却储氢，趋高的成本将氢气的使用限于航天等特殊场合。因此，固态储氢技术被广泛认为是氢气存储的最终解决方案，该种储氢方式具备安全性好、重量和体积储氢密度非常高等特点。
在众多储氢媒介材料中，金属氢化物和复杂氢化物被认为是最具有应用前景的储氢材料。NaBH4作为化工生产中常见的还原剂，廉价易得、在空气中安全性高，此外，其储氢量非常高，质量储氢密度高达10.8wt.％。NaBH4在储氢领域的应用主要有两个方面，即水解释氢和热解放氢。在水解释氢方面，NaBH4与水反应除了产生氢气之外，副产物NaBO2·xH2O(x＝2或4)在水中溶解度非常小，反应后表现为特别细小的悬浮物，容易覆盖在反应物表面，阻碍反应进一步进行，为提高反应效率，需要增加 NaBO2·xH2O(x＝2或4)在水中的溶解量，消耗大量的水，NaBO2·xH2O(x＝2或4) 的上述特性使得该方法的储氢量严重受限。在热解放氢方面，由于NaBH4自身热力学性能的限制，热解NaBH4放氢要求温度高于500℃，且放氢产物几乎没有可逆吸氢能力，因而实际应用也极度受限。
前期研究表明，稀土金属氟化物LnF3添加去稳NaBH4可以明显改善吸放氢性能，实现可逆储氢过程。由于Gd3+具有合适的电负性，氧化态稳定性高，NaBH4和GdF3的反应产物GdB4中的B具有较为理想的几何构型，因此，在众多镧系稀土氟化物中， 3NaBH4-GdF3具有最优的储氢性能。遗憾的是，该材料在制备过程中，采用的球磨法时间冗长，超过16h，材料粘附在球磨罐壁内侧，产品产出率较低，只有85％左右。
因此，本领域的技术人员致力于开发一种液相析出制备NaBH4基可逆储氢材料的方法，从而提高产品产出率、缩短制备周期、降低放氢温度和提高吸氢可逆性。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是获得放氢温度低、吸氢可逆性高、产出率高及制备周期短的储氢材料。
为实现上述目的，本发明提供了一种液相析出制备NaBH4基可逆储氢材料的方法，包括如下步骤：
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