[发明专利]一种表面钝化改性氘化镁的方法

说明书

本发明涉及一种表面钝化改性氘化镁的方法，属于金属化合物成型与核技术交叉领域。目的是为了解决氘化镁表面活性较高，容易受空气腐蚀等问题。所得氘化镁表面能够很好地覆盖一层薄薄的炭黑改性的乙基纤维素薄膜，显著降低了氘化镁的表面活性，热稳定性能优异，防老化性能好；制备方法简洁，无复杂装置，操作方便；制备过程无三废排放，制备过程对环境友好，并具有普适性，适合大规模生产。

技术领域

本发明涉及一种表面钝化改性氘化镁的方法，属于金属化合物成型与核技术交叉领域。

背景技术

能源与环境始终是人类生存和发展的重要基础，支撑着整个人类社会的正常运行与发展。随着人类社会与经济的飞速发展，对能源的需求与消耗也越来越大，然而化石燃料的不可再生性将会遏制人类社会繁荣进步的咽喉。而且化石能源存在着使用效率低、污染严重等一系列问题，引发的环境问题也日益严重，严重威胁人类的身体健康和生存环境。更由于人类对诸如煤、石油、天然气等传统化石能源的过度开发和利用，导致全球面临着巨大的能源危机，也间接导致了当下动荡不安的国际局势。为了实现人类社会的可持续发展，研究开发各种新型绿色可再生能源已经成为大家的共识，各国政府都致力于开发能够替代化石能源的新能源。

氘(deuterium)是氢(H)的同位素，元素符号为D或²H。氘用于热核反应，可作为优异的能源材料，被称为“未来天然燃料”。镁作为一种轻质金属，储量丰富，且有着优异的储氢性能，氘化镁更是在清洁燃料电池的发展中占有重要的地位。氘与镁通过离子键的形成与断裂完成吸放氘过程。虽然目前的科学技术能够实现氘的高密度存储，然而由于氘化镁的表面活性较高，容易在空气中受到氧气(O₂)、水分(H₂O)、氮气(N₂)、二氧化碳(CO₂)等的腐蚀，影响氘化镁的储氘能力以及吸放氘特性，严重时可能造成严重的安全事故，严重影响氘化镁的生产与应用。刘兵银、刘娟娟设计制备了一种基于氢化镁的缓释放氢制剂，将呈微纳米粒子的固体状酸与氢化镁微纳米粉搅拌混合，使得固体状酸附着在氢化镁微纳米粉的表层，实现了氢化镁在室温水中浸泡时能够进行缓释放氢，使得溶液中氢浓度能够长时间处于饱和状态(CN110155942A)；刘吉平、刘晓波提出了一种高温直接法制备氘化镁的方法，让金属镁在高温下与氘气直接反应生成氘化镁，解决了氘化镁工业化规模制备技术和制备纯度问题，无复杂生产装置(CN104176750A)，但没有对氘化镁的表面性质进行处理，不能对后续的存放以及使用进行保证。这些文献报道对氘化镁的制备与应用具有一定的指导作用，但对氘化镁的高表面活性的钝化处理研究甚少，而未进行表面钝化处理的氘化镁极易受到空气的腐蚀，导致吸收与释放氘气时稳定性差，在能源材料与含能材料中应用时会显著降低产品的安全性能，有造成重大安全事故的隐患，严重制约着氘化镁在未来的发展与应用。因此，提供一种表面钝化改性氘化镁的方法，对于氘化镁的应用研究与发展具有重大的社会意义、现实意义和经济意义。

发明内容

本发明的目的是为了解决氘化镁表面活性较高，容易受空气腐蚀而提供的一种表面钝化改性氘化镁的方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种表面钝化改性氘化镁的方法，包括如下步骤：

步骤一、将乙基纤维素粉末加入到四氢呋喃中，超声状态下机械搅拌30～50分钟，超声功率为160～180w，搅拌速率为100～120r/min，得到乙基纤维素溶液；

步骤二、对氘化镁进行预处理，然后放置在密封袋内，将密封袋抽真空，备用；所述氘化镁与乙基纤维素粉末的质量比为(10～20)：1；