[发明专利]一种水溶性有机膜包覆Mg-Ce合金纳米复合产氢带及其制备方法

权利要求书

1.一种水溶性有机膜包覆Mg-Ce合金复合制氢材料，其特征在于所述复合制氢材料内为Mg-Ce合金薄带，外部由水溶性聚乙烯醇有机膜包覆，表达式为PVA@Mg-xCe，x表示Mg-Ce二元合金中Ce的质量分数；其中，Mg-Ce合金薄带经溶体快淬制得，合金薄带中Ce的质量分数为5-15%。

2.如权利要求1所述的水溶性有机膜包覆Mg-Ce合金复合制氢材料，其特征在于所述合金薄带的宽度为10mm，厚度为0.1-5mm，长度为5-20cm。

3.如权利要求1所述的水溶性有机膜包覆Mg-Ce合金复合制氢材料，其特征在于所述聚乙烯醇有机膜厚度为10μm。

4.一种如权利要求1所述复合制氢材料的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

（1）合金配料：选取镁块和Mg-30Ce中间合金块，镁块纯度≥99.8%，中间合金块纯度≥99.6%，按Ce含量占镁和中间合金总质量的5-15%进行配比，镁额外添加镁和中间合金总质量的5%作为烧损；

（2）制备合金铸锭：将镁块放入烘干的高纯石墨坩埚中，在气氛保护下将镁块加热至熔融状态，将Mg-30Ce中间合金块加入镁熔融液体中，机械搅拌30min，获得Mg-Ce二元合金熔体，将合金熔体继续升温至870-900℃，保温30min，保温过程中对合金熔体进行机械搅拌，待Mg-30Ce中间合金块完全熔化后浇铸到预热的高纯石墨模具中，自然冷却至室温，得到Mg-Ce合金铸锭，浇铸及冷却过程均在气氛保护下进行；

（3）熔体快淬：将Mg-Ce合金铸锭制成0.8cm×0.8cm×2cm块体，置于底端带有平口的高纯石英管中，平口的尺寸为0.5mm×10mm，将石英管置于熔体快淬炉中，在Ar气保护下，通过感应加热重熔Mg-Ce合金块体，借助Ar气将熔融后的Mg-Ce合金液体喷射到旋转的铜辊上，铜辊上设置有水冷系统，Mg-Ce合金液体在铜辊上快速凝固，获得Mg-Ce合金薄带；

（4）提拉镀膜：将获得的Mg-Ce合金薄带置于水氧含量均低于0.1ppm的超净化手套箱中，使用浸渍提拉镀膜机，借助提拉镀膜技术，在Mg-Ce合金薄带表面均匀的附着一层聚乙烯醇（PVA）有机膜，获得水溶性有机膜包覆的Mg-Ce合金复合产氢带。

5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于步骤（2）中使用的保护气氛为SF₆+CO₂混合气体，镁块加热温度为780-800℃，石墨模具预热温度为220℃。

6.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于步骤（3）中的铜辊转速为5-60m/s。

7.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于步骤（4）中镀膜的提拉速率为1cm/min。