[发明专利]一种双金属碳化物M3

说明书

本发明公开了一种双金属碳化物M₃ZnC_x粉体材料及制备方法及应用，呈微球状，球状颗粒外层包裹一层均匀的纳米小球并且小球外围包裹一层絮状颗粒,微球和纳米小球为M₃ZnC_x，絮状颗粒为金属单质M及其催化生成的碳纳米管。本发明配完溶液后搅拌抽滤，然后直接煅烧得到所需样品。该方法工艺简单，能够生成金属单质包覆于碳纳米管修饰的M₃ZnC_x。

技术领域

本发明属于储氢材料技术领域，特别涉及一种双金属碳化物M₃ZnC_x粉体材料及制备方法及应用。

背景技术

MgH₂因其储量丰富，轻质，成本低，储氢容量大(7.6wt％)等优点被认为是最理想的储氢材料之一，但是它也存在吸放氢动力学性能差和操作温度高的缺点。可以通过添加催化剂的方式来改善这些缺点。

催化剂的种类有很多，包括硫化物、碳化物和卤化物等，在众多催化剂中碳化物催化剂在吸放氢过程中能够限制颗粒团聚。而过渡金属催化剂加入MgH₂中，在球磨的过程中由于金属的存在粒子间相互碰撞愈加激烈使得颗粒尺寸变较小，而且在吸放氢循环过程中会生成金属间氢化物，作为“氢泵”促进Mg基储氢材料吸放氢。M₃ZnC_x作为碳化物与过渡金属的复合材料，加入到Mg基储氢材料中能发挥协同催化作用。催化剂的种类繁多，而且制备方法也多样化，催化剂制备的常用的方法主要有：湿化学球磨法、水热法、原位生成法、高温熔炼法等。这些方法虽然能达到合成所需催化剂的目的，但是合成路线比较复杂。

发明内容

为了克服以上技术问题，本发明的目的在于提供一种双金属碳化物M₃ZnC_x粉体材料及制备方法及应用，配完溶液后搅拌抽滤，然后直接煅烧得到所需样品。该方法工艺简单，能够生成金属单质包覆于碳纳米管修饰的M₃ZnC_x。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种双金属碳化物M₃ZnC_x粉体材料，呈微球状，球状颗粒外层包裹一层均匀的纳米小球并且小球外围包裹一层絮状颗粒,微球和纳米小球为M₃ZnC_x，絮状颗粒为金属单质M及其催化生成的碳纳米管。

一种双金属碳化物M₃ZnC_x粉体材料的制备方法，包括以下步骤；

(1)将M(CH₃COO)₂与Zn(CH₃COO)₂·2H₂O溶解于125ml DMF中，磁力搅拌30分钟；

(2)将对苯二甲酸与三乙胺溶于100ml DMF中，磁力搅拌30分钟；

(3)将步骤(1)和步骤(2)得到的两种溶液混合，搅拌30～90min，得到M₃ZnC_x前驱体溶液；

(4)将步骤(3)得到M₃ZnC_x前驱体溶液进行真空抽滤并用DMF清洗3～5次；

(5)将抽滤完成的固体样品放入坩埚中，在N₂气氛下，升温速率在1～10℃/min，升至700℃，保温8～12小时，得到M₃ZnC_x粉体。

所述M₃ZnC_x粉体在Mg基储氢材料中作为催化剂的应用。