[发明专利]一种利用离子液体对液态有机储氢材料脱氢的方法

说明书

本发明公开了一种利用离子液体对液态有机储氢材料脱氢的方法，方法的创新点在于以离子液态作为溶剂与过渡金属催化混合进行有机液态储氢材料的脱氢过程，由于是均相反应，离子液体对液态储氢材料和催化剂溶解度高，有利于提高反应活性，降低反应温度，且有利于催化剂和产物的分离。

技术领域

本发明属于氢油脱氢技术领域，具体涉及一种利用离子液体对液态有机储氢材料脱氢的方法。

背景技术

当今社会，氢能以资源丰富、热值高、无污染等优点被认为是未来最有希望的能源之一，氢不仅放热效率高，并且产废物只有水，不会造成环境污染，因而又被称为“清洁燃料”。常见的储氢技术有高压气态储氢、低温液态储氢、固体储氢材料储氢和氢油储氢，其中氢油储氢技术是借助某些烯烃、炔烃或芳香烃等储氢剂和氢气产生可逆反应实现加氢和脱氢，具有反应过程可逆、储氢密度高、氢载体储运安全方便、适合长距离运输、可利用现有汽油输送管道等特点被广泛应用。目前液态有机储氢材料研究的催化脱氢反应多为分子数增多的强吸热非均相反应，非均相反应需要解决传质问题，理论上，高温和低压才能使反应更加彻底。但是温度过高又会导致催化剂的结焦、催化剂材料孔结构的破坏和副反应的发生等问题，并且温度的升高本身就是不经济的因素。因此实现液态有机物储氢技术的关键问题在于如何实现低温模式下脱氢，发明一种能在低温环境进行脱氢的技术尤为重要。

发明内容

为了解决目前的氢油储氢采用强吸热非均相反应，容易出现催化剂结焦、催化剂结构破坏、有副反应发生、经济成本偏高的技术问题，本发明提供了一种利用离子液体对液态有机储氢材料脱氢的方法。

具体方案如下：

一种利用离子液体对液态有机储氢材料脱氢的方法，其关键在于，包括以下步骤：

S1.向密闭反应器中加入离子液体；

S2.向离子液体中加入过渡金属催化剂并充分分散形成混合溶剂

S3.将待脱氢的液态有机储氢材料型加入混合溶剂中；

S4.反应器抽真空，将混合液体搅拌均匀并加热至80-150℃，收集脱出氢气；

S5.待混合液体无气泡产生后冷却至室温，通过高速离心或者液液萃取分离含有催化剂的离子液体和有机储氢材料。

作为优选方案，所述过渡金属催化剂包括Pt、Cr、Co、Fe、Mo、W、Rh、 Ru、Ir、Pd、Ni、Ti、Pd、Ta、Ag和Sn等金属及其相应的氧化物中一种或多种组合的负载催化剂、纳米颗粒催化剂或与配体构成的络合物催化剂。

作为优选方案，所述的离子液体阳离子类型为咪唑类、吡啶类、呱啶类、吡咯类、三唑类、嘧啶类、咪唑类、季铵盐类、胆碱类、季磷盐等及其相应的衍生物一种或多种组合。

作为优选方案，所述的阴离子类型包括：HSO₄^-、H₂PO₄^-、BF₄^-、PF₆^-、Cl^-、Br^-、 NTf₂^-、TFA^-、Ac^-、(CN)₂N^-、RSO₃^-、RBF₃^-及RCH₂CN^-一种或多种衍生物及R基团。

作为优选方案，所述衍生物及R基团为烷基链、取代烷基链、含氟改性的烷基链和芳基链的一种或者多种。