專利名稱::一種儲氫材料、其制備方法及其用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
:本發(fā)明涉及一種燃料電池的儲氫材料,具體涉及一種可控制氫氣釋放速度的燃料電池的儲氫材料。本發(fā)明還涉及上述儲氫材料的制備方法及其用途。
背景技術(shù):
:硼氬化鈉是常用的絡(luò)合型氬化物,最先是由Schlesinger等人在1942年合成的,由于其具有優(yōu)異的還原性和廣泛的用途,目前在歐美市場已經(jīng)大量用于工業(yè)生產(chǎn),但在我國的使用范圍還很小,還有拓展空間。美國專利US6358488報道了采用鎳、鈷或儲氫合金粉末催化硼氫化鈉水解發(fā)生氫氣的方法。反應(yīng)方程式如下NaBH4+2H20—4H2+NaB02這種供氫方法,具有以下幾個方面的優(yōu)點(1)硼氫化鈉儲氫燃料是一種環(huán)境友好的物質(zhì),整個發(fā)氫與使用過程不排放含碳和含氮的有害氣體;(2)與其他儲氫方式相比,可采用液態(tài)儲存氫的方式,燃料的儲氫量高,可達到10.8wt%,是金屬氫化物儲氫的10倍;(3)由于使用固體硼氫化鈉,儲存、使用安全,運載方便;(4)氫氣純度高,不會造成燃料電池電極催化劑的毒化,也沒有伴生氣體,不會造成大氣環(huán)境的污染;(5)能源利用率高,反應(yīng)過程中不需要外加能量就可以把NaBH4及一部分水中的氫釋放出來。近來,將硼氫化鈉作為儲氫載體用于供氫裝置已經(jīng)引起了人們的極大興趣和深入研究?,F(xiàn)有技術(shù)只能使用硼氬化鈉水溶液,硼氬化鈉水溶液加入反應(yīng)器后立即水解完全,這種方法可以用于一般的收集氫氣的裝置,而且所得到的氳氣是要用專門的容器來收集的,對于燃料電池的供氫設(shè)備來說,使用起來有很多弊端,例如系統(tǒng)取向受到限制、需要過濾器來吸收氫發(fā)生時伴生的偏硼酸鈉和氫氧化物霧滴。在燃料電池中,我們更需要將儲氫材料直接投入供氫設(shè)備中使用,就是直接將硼氬化鈉用于燃料電池的氫氣儲存供給系統(tǒng),利用其水解所得氫氣產(chǎn)生電能。如果僅僅使用硼氫化鈉水溶液,對反應(yīng)過程和供氫速度無法實現(xiàn)有效控制;并且其對裝置要求比較苛刻,如果封口不嚴的話,溶液出現(xiàn)泄漏,操作不便。公開號為CN1845873A的發(fā)明專利申請公開了一種氬氣發(fā)生器,其所使用的固體氫氣源是將親水材料區(qū)域和固體氫化物區(qū)域形成層狀輥巻,親水材料可導(dǎo)引流體到固體氳化物上使其發(fā)生水解反應(yīng),制備氫氣。該固體氫氣源由于具有親水材料區(qū)域和固體氫化物區(qū)域,固體氬化物性能不穩(wěn)定,不能存放,必須制備后立即使用。且由于含有催化劑,不易控制反應(yīng)速度。并且反應(yīng)過程中形成硼酸鹽沉著在親水材料區(qū)域與固體氫化物區(qū)域的交界處,使親水材料失去導(dǎo)引流體的作用,阻礙固體氫化物的進一步反應(yīng),降低了固體氫化物的產(chǎn)氫率。公開號為CN1918268A公開了一種用于氫氣發(fā)生器的燃料混合物,所述含水燃料包括硼氫化物和在含水介質(zhì)中用于所述硼氫化物鹽的穩(wěn)定劑,所述穩(wěn)定劑包含選自氫氧化鈉、氫氧化鋰和氫氧化鉀的氫氧化物。該燃料混合物中的正離子電荷(+ICs)與硼原子的摩爾比為0.2-0.4,優(yōu)選為0.2-0.3,或者0.6-0.99,優(yōu)選為0.7-0.8,如果比值超過這個范圍,生成的硼酸鹽形成沉淀而堵塞設(shè)備,如果比值小于上述范圍,硼氫化物不穩(wěn)定,可見其對硼氫化物和穩(wěn)定劑的比例要求非常嚴格,否則影響氫氣的轉(zhuǎn)化效率。因此,需要一種儲存攜帶方便、性能穩(wěn)定、氬氣轉(zhuǎn)化率高、可以控制氫氣釋放速度并且不需要對制備的氫氣過濾的儲氬材料。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種儲存攜帶方便、性能穩(wěn)定、氫氣轉(zhuǎn)化率高、可以控制氫氣釋放速度并且不需要對制備的氫氣過濾的儲氪材料。本發(fā)明的另一目的是提供上述儲氫材料的制備方法。本發(fā)明的再一目的是提供利用上述儲氫材料制備氫氣的方法。為實現(xiàn)上述發(fā)明目的,本發(fā)明的發(fā)明人在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上進行了大量的研究和創(chuàng)造性的勞動,研制出了性能穩(wěn)定、便于存放、攜帶方便、并且可以控制氫氣釋放速度的儲氫材料,取得了出乎意料的效果。所述的儲氳材料包括硼氫化物、氫氧化物、吸水材料和水。所述的硼氫化物、氫氧化物和吸水材料的重量份比為ioo:1-50:0.1-25,優(yōu)選為100:10-35:2-15。所述的硼氫化物為硼氫化鈉、硼氫化鉀、硼氫化鋰或其混合物。所述的氬氧化物為氬氧化鈉、氬氧化鉀、氨水、氫氧化鈣中的一種或其中幾種的混合物。所述的吸水材料為淀粉系高吸水性材料和/或纖維素系高吸水性材料。所述的淀粉系高吸水性材料為淀粉接技丙烯腈、淀粉接枝丙烯酸、淀粉接枝丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-曱基丙磺酸、丙烯酰胺、丙烯酸鈉、曱基丙烯酰胺和順丁烯二酸酐中的一種或其中幾種的混合物。所述的吸水性材料為淀粉酯接枝苯乙烯高吸水材料、支鏈淀粉酶制水凝膠、曱醛改性淀粉接枝丙烯腈共聚物、環(huán)氧氯丙烷改性淀粉接枝丙烯腈共聚物、縮水甘油醚交聯(lián)淀粉接枝丙烯腈共聚物中的一種或其中幾種的混合物。所述的纖維素系高吸水性材料為聚丙烯系吸水樹脂材料、羥乙基纖維素高吸水性材料、羧曱基纖維素高吸水性材料、纖維素黃原酸鹽高吸水性材料、纖維素接枝共聚高吸水性材料、纖維素接枝丙烯腈高吸水性材料、纖維素接枝丙烯酸高吸水性材料、纖維素接枝丙烯酰胺高吸水性材料、羥乙基纖維素接枝丙烯酰胺高吸水性材料、羥乙基纖維素/丙烯酰胺/二氧化硅復(fù)合材料中的一種或其中幾種的混合物。一種制備所述的儲氫材料的方法,所述的方法包括下述步驟將硼氫化物、氫氧化物和吸水材料混合均勻;將水注入上述硼氫化物、氫氧化物和吸水材料的混合物中,硼氫化物和氳氧化物溶解形成堿性溶液,吸水材料吸收堿性溶液,形成凝膠狀儲氫材料。一種利用所述的儲氫材料制備氫氣的方法,所述的方法包括如下步驟將催化劑加入到所述的儲氫材料中,硼氫化物水解,產(chǎn)生氬氣。所述的催化劑是由鎳、鈷、鉑或鈀的金屬絲或片制成表面含有雷尼(Raney)鎳、鈷、鉑或鈀的支撐體。所述的雷尼(Raney)鎳、鈷、鉑或鈀的支撐體采用下述方法制備將金屬鎳、鈷、鉑或鈀的絲或片插入熔融的鋁液,使其在表面形成Ni3Al、Co3Al、Pt3Al或Pd3Al,冷卻至室溫,浸入堿性溶液脫鋁,從而在金屬鎳、鈷、鉑或鈀的表面形成一層與基體結(jié)合牢固的雷尼鎳、鈷、鉑或鈀。所述的堿性溶液為重量百分比濃度為10-30%的NaOH或KOH溶液。所述的基體形狀可以按所定要求制備成螺旋形、三維網(wǎng)架、任意曲線、曲面型等等,還可以在浸鋁前進行機械加工,裁剪、切割所需的形狀和尺寸。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明提供的儲氫材料是將硼氫化物、氫氧化物和吸水材料混合均勻;將水注入上述硼氫化物、氫氧化物和吸水材料的混合物中,硼氫化物和氫氧化物溶解形成^威性溶液,吸水材料吸收^咸性溶液,形成凝膠狀儲氬材料。儲氫材料中不存在吸水材料區(qū)域和硼氫化物區(qū)域,避免了反應(yīng)過程中形成沉淀,提高了氫氣的轉(zhuǎn)化率。含有的氫氧化物可以穩(wěn)定硼氳化物,因此在存放時硼氫化物不會發(fā)生水解反應(yīng)。氫氧化物的加入量可以根據(jù)實際需要調(diào)整,如果存放時間較長,則可以多加入一些氫氧化物,反之,可以少加氫氧化物。對硼氬化物和氫氧化物的比例要求沒有嚴格的限制。當催化劑支撐體插入所述的儲氫材料時,在催化劑的作用下,硼氬化物發(fā)生水解反應(yīng)而釋放氫氣。氫氣的釋放速度可由催化劑支撐體數(shù)量以及插入的深度進行調(diào)節(jié)。當需要停止硼氫化物的水解反應(yīng)時,可抽回催化劑支撐體,將凝膠狀的儲氬材料與催化劑支撐體進行分離。由于反應(yīng)是在凝膠狀儲氫材料中進行的,因而不需要氣液分離,也沒有液體的流動,系統(tǒng)簡單,沒有取向的限制,較適合于一次性的連續(xù)使用。通過對吸水材料的選擇和催化劑支撐體數(shù)量以及插入的深度的調(diào)整,就可以使該系統(tǒng)的放氫速度滿足燃料電池對氫氣的需求。由于儲氫材料可以吸收水形成凝膠狀物,避免了硼氫化物溶液水解對裝置的特殊要求,使其更便于使用。出乎意料的是,本發(fā)明提供的儲氫材料制備的氫氣純度高,無需過濾等步驟,簡化了操作,使設(shè)備進一步簡化。具體實施方式下面結(jié)合實施例進一步詳細闡述本發(fā)明。實施例中的吸水材料均是市售商品。為了確定吸水材料的用量,需要確定其吸水率,測定過程如下使用自來水做被吸收體,吸水材料作為吸收劑進行空白實驗,加入一定量的吸水材料,玻棒攪拌,此時溶液中部分生成了凝膠,凝膠粒子懸浮分散在水中,將凝膠連同溶液一起倒入砂心漏斗中過濾,至液滴基本不再下滴(約15分鐘以后),稱量凝膠重量,即得吸水材料的吸液率。纖維素系高吸水性材料的吸液率測定結(jié)果見表1;淀粉系高吸水性材料的吸液率測定結(jié)果見表2;改性淀粉及其衍生物的吸液率測定結(jié)果見表3。實施例1儲氫材料硼氫化鈉100g、氬氧化鈉25g、支鏈淀粉酶制水凝膠18g、水1000g;制備方法將硼氫化鈉、氫氧化鈉和吸水材料混合均勻;將水注入上述硼氫化鈉、氬氧化鈉和吸水材料的混合物中,硼氫化鈉和氫氧化鈉優(yōu)先溶于水生成堿性硼氫化鈉溶液,吸水材料吸收堿性硼氫化鈉溶液,形成凝膠狀儲氳材料。利用該儲氫材料制備氫氣的方法將由鎳金屬線制成表面含有雷尼(Raney)鎳的支撐體插入到所述的儲氫材料中,硼氳化鈉水解,產(chǎn)生氫氣。放氫速度可由催化劑支撐體數(shù)量以及插入的深度進行調(diào)節(jié)。當需要停止硼氫化鈉的水解反應(yīng)時,可抽回催化劑支撐體,將儲氫材料與催化劑支撐體進行分離,停止產(chǎn)氫。所述的雷尼(Raney)鎳的支撐體釆用下述方法制備將20g金屬鎳絲彎曲成螺旋旋狀,插入熔融的鋁液,使其在表面形成Ni3Al,冷卻至室溫,浸入重量百分比濃度為15%的NaOH溶液脫鋁,從而在金屬4臬的表面形成一層與螺旋形基體結(jié)合牢固的雷尼鎳。實施例2儲氫材料硼氫化鈉50g、硼氫化鉀50g、氫氧化鈉lg、纖維素黃原酸鹽高吸水性材料2g、水1000g;制備方法將硼氫化鈉、硼氫化鉀、氫氧化鈉和吸水材料混合均勻;將水注入上述硼氫化鈉、硼氫化鉀、氫氧化鈉和吸水材料的混合物中,硼氫化鈉、硼氬化鉀和氬氧化鈉優(yōu)先溶于水生成堿性硼氬化鈉、硼氬化鉀溶液,吸水材料吸收^s威性硼氫化鈉、硼氫化鉀溶液,形成凝膠狀儲氫材料。利用該儲氫材料制備氫氣的方法將由鎳金屬線制成表面含有雷尼(Raney)鎳的支撐體插入到所述的儲氫材料中,硼氫化鈉、硼氫化鉀水解,產(chǎn)生氫氣。放氫速度可由催化劑支撐體數(shù)量以及插入的深度進行調(diào)節(jié)。當需要停止硼氫化鈉、硼氫化鉀的水解反應(yīng)時,可抽回催化劑支撐體,將儲氬材料與催化劑支撐體進行分離,停止產(chǎn)氫。所述的雷尼(Raney)鎳的支撐體采用下述方法制備將30g泡沫金屬鎳絲編織成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),插入熔融的鋁液,使其在表面形成Ni3Al,冷卻至室溫,浸入重量百分比濃度為3()0/。的KOH溶液脫鋁,從而在金屬鎳的表面形成一層與三維網(wǎng)架基體結(jié)合牢固的雷尼鎳。實施例3儲氫材料硼氫化鈉100g、氫氧化鈣2g、纖維素接枝丙烯酰胺高吸水性材料25g、水1000g;制備方法將硼氫化鈉、氫氧化鈣和吸水材料混合均勻;將水注入上述硼氫化鈉、氳氧化4丐和吸水材料的混合物中,硼氬化鈉和氳氧化釣優(yōu)先溶于水生成堿性硼氫化鈉溶液,吸水材料吸收;威性硼氫化鈉溶液,形成凝膠狀儲氫材料。利用該儲氫材料制備氫氣的方法將由鎳金屬片制成表面含有雷尼(Raney)鎳的支撐體插入到所述的儲氫材料中,硼氫化鈉水解,產(chǎn)生氫氣。放氫速度可由催化劑支撐體數(shù)量以及插入的深度進行調(diào)節(jié)。當需要停止硼氫化鈉的水解反應(yīng)時,可抽回催化劑支撐體,將儲氫材料與催化劑支撐體進行分離,停止產(chǎn)氫。所述的雷尼(Raney)鎳的支撐體采用下述方法制備將45g金屬鎳片彎曲成所需的形狀,插入熔融的鋁液,使其在表面形成Ni3Al,冷卻至室溫,浸入重量百分比濃度為10%的NaOH溶液脫鋁,從而在金屬鎳的表面形成一層與曲面型基體結(jié)合牢固的雷尼鎳。實施例4儲氫材料硼氫化鉀100g、氫氧化鈉5g、羥乙基纖維素/丙烯酰胺/二氧化硅復(fù)合材料0.1g、水1000g;制備方法將硼氫化鉀、氫氧化鈉和吸水材料混合均勻;將水注入上述硼氬化鉀、氬氧化鈉和吸水材料的混合物中,硼氫化鉀和氬氧化鈉優(yōu)先溶于水生成;威性硼氫化鉀溶液,吸水材料吸收堿性硼氳化鉀溶液,形成凝膠狀儲氫材料。利用該儲氫材料制備氫氣的方法將由鈷金屬線制成表面含有雷尼(Raney)鈀的支撐體插入到所述的儲氛材料中,硼氫化鉀水解,產(chǎn)生氫氣。放氫速度可由催化劑支撐體數(shù)量以及插入的深度進行調(diào)節(jié)。當需要停止硼氫化鉀的水解反應(yīng)時,可抽回催化劑支撐體,將儲氫材料與催化劑支撐體進行分離,停止產(chǎn)氫。所述的雷尼(Raney)鈀的支撐體采用下述方法制備將25g金屬鈷絲彎曲成螺旋狀,插入熔融的鋁液,使其在表面形成Co3Al,冷卻至室溫,浸入重量百分比濃度為25%的NaOH溶液脫鋁,從而在金屬鈷的表面形成一層與螺旋形基體結(jié)合牢固的雷尼鈷。實施例5儲氫材料硼氫化鉀50g、硼氫化鋰50g、氫氧化鉀45g、淀粉接枝丙烯腈lg、水1000g;制備方法將硼氫化鉀、硼氫化鋰、氫氧化鉀和吸水材料混合均勻;將水注入上述硼氬化鉀、硼氯化鋰、氫氧化鉀和吸水材料的混合物中,硼氪化鉀、硼氬化鋰和氫氧化鉀優(yōu)先溶于水生成堿性硼氫化鉀、硼氫化鋰溶液,吸水材料吸收堿性硼氬化鉀、硼氬化鋰溶液,形成凝膠狀儲氬材料。利用該儲氫材料制備氫氣的方法將由鉑金屬絲制成表面含有雷尼(Raney)鉑的支撐體插入到所述的儲氬材料中,硼氫化鉀、硼氫化鋰水解,產(chǎn)生氫氣。放氫速度可由催化劑支撐體數(shù)量以及插入的深度進行調(diào)節(jié)。當需要停止硼氫化鉀、硼氫化鋰的水解反應(yīng)時,可抽回催化劑支撐體,將儲氫材料與催化劑支撐體進行分離,停止產(chǎn)氫。所述的雷尼(Raney)鉑的支撐體采用下述方法制備將10g金屬鉑絲彎曲成圓弧狀,插入熔融的鋁液,使其在表面形成Pt3Al,冷卻至室溫,浸入重量百分比濃度為25%的NaOH溶液脫鋁,從而在金屬鉑的表面形成一層與圓弧形基體結(jié)合牢固的雷尼鉑。實施例6儲氫材料硼氫化鈉100g、氫氧化鈉5g、氫氧化鉀5g、2-丙烯酰胺-2-甲基丙石黃酸10g、水1000g;制備方法將硼氫化鈉、氫氧化鈉、氫氧化鉀和吸水材料混合均勻;將水注入上述硼氬化鈉、氬氧化鈉、氫氧化鉀和吸水材料的混合物中,硼氫化鈉和氫氧化鈉、氫氧化鉀優(yōu)先溶于水生成堿性硼氫化鈉溶液,吸水材料吸收堿性硼氬化鈉溶液,形成凝膠狀儲氬材料。利用該儲氫材料制備氫氣的方法將由鈷金屬線制成表面含有雷尼(Raney)鈷的支撐體插入到所述的儲氫材料中,硼氫化鈉水解,產(chǎn)生氬氣。放氫速度可由催化劑支撐體數(shù)量以及插入的深度進行調(diào)節(jié)。當需要停止硼氫化鈉的水解反應(yīng)時,可抽回催化劑支撐體,將儲氫材料與催化劑支撐體進行分離,停止產(chǎn)氫。所述的雷尼(Raney)鈷的支撐體采用下述方法制備將5g金屬鈷絲彎曲成螺旋狀,插入熔融的鋁液,4吏其在表面形成Co3A1,冷卻至室溫,浸入重量百分比濃度為25%的KOH溶液脫鋁,從而在金屬鈷的表面形成一層與螺旋形基體結(jié)合牢固的雷尼鈷。實施例7儲氫材料硼氫化鈉100g、氫氧化鉀35g、曱基丙烯酰胺15g、水1000g;制備方法將硼氫化鈉、氫氧化鉀和吸水材料混合均勻;將水注入上述硼氫化鈉、氫氧化鉀和吸水材料的混合物中,硼氫化鈉和氫氧化鉀優(yōu)先溶于水生成堿性硼氫化鈉溶液,吸水材料吸收》威性硼氬化鈉溶液,形成凝膠狀儲氫材料。利用該儲氫材料制備氫氣的方法將由鈷金屬絲制成表面含有雷尼(Raney)鈷的支撐體插入到所述的儲氫材料中,硼氫化鈉水解,產(chǎn)生氳氣。放氫速度可由催化劑支撐體數(shù)量以及插入的深度進行調(diào)節(jié)。當需要停止硼氫化鈉的水解反應(yīng)時,可抽回催化劑支撐體,將儲氫材料與催化劑支撐體進行分離,停止產(chǎn)氫。所述的雷尼(Raney)鈷的支撐體采用下述方法制備將40g金屬鈷絲編織成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),插入熔融的鋁液,使其在表面形成Co3Al,冷卻至室溫,浸入重量百分比濃度為10。/。的KOH溶液脫鋁,/人而在金屬鈷的表面形成一層與三維網(wǎng)架基體結(jié)合牢固的雷尼鈷。實施例8儲氬材料硼氫化鉀100g、氫氧化鈉50g、順丁烯二酸酐15g、纖維素接枝丙烯腈高吸水性材料5g、水1000g;制備方法將硼氫化鉀、氫氧化鈉和吸水材料混合均勻;將水注入上述硼氫化鐘、氬氧化鈉和吸水材料的混合物中,硼氫化鉀和氫氧化鈉優(yōu)先溶于水生成堿性硼氫化鉀溶液,吸水材料吸收堿性硼氫化鉀溶液,形成凝膠狀儲氫材料。利用該儲氫材料制備氫氣的方法將由鎳金屬片制成表面含有雷尼(Raney)鎳的支撐體插入到所述的儲氫材料中,硼氫化鉀水解,產(chǎn)生氯氣。放氫速度可由催化劑支撐體數(shù)量以及插入的深度進行調(diào)節(jié)。當需要停止硼氫化鉀的水解反應(yīng)時,可抽回催化劑支撐體,將儲氫材料與催化劑支撐體進行分離,停止產(chǎn)氬。所述的雷尼(Raney)鎳的支撐體采用下述方法制備將5g金屬鎳片彎曲成任意曲面形,插入熔融的鋁液,使其在表面形成Ni3Al,冷卻至室溫,浸入重量百分比濃度為20%的NaOH溶液脫鋁,從而在金屬鎳的表面形成一層與曲面型基體結(jié)合牢固的雷尼鎳。實施例9儲氫材料硼氫化鈉lOOg、淀粉酯接枝苯乙烯高吸水材料2g、纖維素接枝共聚高吸水性材料3g、濃度為5wt%的氨水lOOOg;制備方法將硼氫化鈉和吸水材料混合均勻;將氨水注入上述硼氫化鈉、氬氧化鈉和吸水材料的混合物中,硼氬化鈉優(yōu)先溶于氨水生成堿性硼氫化鈉溶液,吸水材料吸收堿性硼氳化鈉溶液,形成凝膠狀儲氫材料。利用該儲氫材料制備氫氣的方法將由鈷金屬絲制成表面含有雷尼(Raney)鈷的支撐體插入到所述的儲氫材料中,硼氫化鈉水解,產(chǎn)生氫氣。放氫速度可由催化劑支撐體數(shù)量以及插入的深度進行調(diào)節(jié)。當需要停止硼氫化鈉的水解反應(yīng)時,可抽回催化劑支撐體,將儲氫材料與催化劑支撐體進行分離,停止產(chǎn)氫。所述的雷尼(Raney)鈷的支撐體采用下述方法制備將15g金屬鈷絲彎曲成螺旋狀,插入熔融的鋁液,使其在表面形成Co3Al,冷卻至室溫,浸入重量百分比濃度為15。/。的KOH溶液脫鋁,從而在金屬鈷的表面形成一層與螺旋形基體結(jié)合牢固的雷尼鈷。實施例10儲氫材料硼氫化鋰100g、氫氧化鈉40g、環(huán)氧氯丙烷改性淀粉接枝丙烯腈共聚物8g、水1000g;制備方法將硼氫化鋰、氫氧化鈉和吸水材料混合均勻;將水注入上述硼氫化鋰、氬氧化鈉和吸水材料的混合物中,硼氫化鋰和氫氧化鈉優(yōu)先溶于水生成堿性硼氫化鋰溶液,吸水材料吸收堿性硼氫化鋰溶液,形成凝膠狀儲氫材料。利用該儲氬材料制備氫氣的方法將由鎳金屬線制成表面含有雷尼(Raney)鎳的支撐體插入到所述的儲氫材料中,硼氫化鋰水解,產(chǎn)生氬氣。放氳速度可由催化劑支撐體數(shù)量以及插入的深度進行調(diào)節(jié)。當需要停止硼氫化鋰的水解反應(yīng)時,可抽回催化劑支撐體,將儲氫材料與催化劑支撐體進行分離,停止產(chǎn)氫。所述的雷尼(Raney)鎳的支撐體采用下述方法制備將35g金屬鎳絲彎曲成螺旋狀,插入熔融的鋁液,使其在表面形成Ni3Al,冷卻至室溫,浸入重量百分比濃度為20%的KOH溶液脫鋁,從而在金屬鎳的表面形成一層與螺旋形基體結(jié)合牢固的雷尼鎳。實施例11儲氫材料硼氫化鈉100g、氫氧化鈉15g、縮水甘油醚交聯(lián)淀粉接枝丙烯腈共聚物12g、水1000g;制備方法將硼氫化鈉、氫氧化鈉和吸水材料混合均勻;將水注入上述硼氫化鈉、氫氧化鈉和吸水材料的混合物中,硼氳化鈉和氫氧化鈉優(yōu)先溶于水生成堿性硼氫化鈉溶液,吸水材料吸收堿性硼氫化鈉溶液,形成凝膠狀儲氬材料。利用該儲氫材料制備氫氣的方法將由鈷金屬絲制成表面含有雷尼(Raney)鈷的支撐體插入到所述的儲氫材料中,硼氫化鈉水解,產(chǎn)生氬氣。放氫速度可由催化劑支撐體數(shù)量以及插入的深度進行調(diào)節(jié)。當需要停止硼氬化鈉的水解反應(yīng)時,可抽回催化劑支撐體,將儲氬材料與催化劑支撐體進行分離,停止產(chǎn)氫。所述的雷尼(Raney)鈷的支撐體采用下述方法制備將2g金屬鈷絲彎曲成螺旋狀,插入熔融的鋁液,使其在表面形成Co3Al,冷卻至室溫,浸入重量百分比濃度為18%的NaOH溶液脫鋁,從而在金屬鈷的表面形成一層與螺旋形基體結(jié)合牢固的雷尼鈷。上述實施例中的吸水材料還可以使用淀粉系高吸水性材料淀粉接枝丙烯酸、淀粉接枝丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-曱基丙it酸、丙烯酰胺、丙烯酸酯、淀粉接枝丙烯酸和丙烯酸鈉中的一種或其中幾種的混合物;改性淀粉及其衍生物制備的吸水性材料支鏈淀粉酶制水凝膠、曱醛改性淀粉接枝丙烯腈共聚物;纖維素系高吸水性材料聚丙烯系吸水樹脂材料、羥乙基纖維素高吸水性材料、羧曱基纖維素高吸水性材料、纖維素接枝共聚高吸水性材料、纖維素接枝丙烯腈高吸水性材料、纖維素接枝丙烯酸高吸水性材料、羥乙基纖維素接枝丙烯酰胺高吸水性材料中的一種或其中幾種的混合物。表l淀粉系高吸水性材料<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>表2改性淀粉及其衍生物<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>表3纖維素系高吸水性材料<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>權(quán)利要求1、一種用于燃料電池的儲氫材料,其特征在于所述的儲氫材料包括硼氫化物、氫氧化物、吸水材料和水。2、按照權(quán)利要求1所述的儲氫材料,其特征在于所述的硼氫化物、氫氧化物和吸水材料的重量份比為ioo:1-50:0,1-25。3、按照權(quán)利要求2所述的儲氫材料,其特征在于所述的硼氫化物、氫氧化物和吸水材料的重量份比為100:10-35:2-15。4、按照權(quán)利要求1所述的儲氫材料,其特征在于硼氫化物為硼氫化鈉、硼氫化鉀、硼氫化鋰或其混合物。5、按照權(quán)利要求1所述的儲氫材料,其特征在于所述的氫氧化物為氬氧化鈉、氫氧化鉀、氨水、氫氧化鈣中的一種或其中幾種的混合物。6、按照權(quán)利要求1所述的儲氫材料,其特征在于所述的吸水材料為淀粉系高吸水性材料和/或纖維素系高吸水性材料。7、按照權(quán)利要求6所述的儲氫材料,其特征在于所述的淀粉系高吸水性材料為淀粉接枝丙烯腈、淀粉接枝丙烯酸、淀粉接枝丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-曱基丙磺酸、丙烯酰胺、丙烯酸鈉、曱基丙烯酰胺和順丁烯二酸酐中的一種或其中幾種的混合物。8、按照權(quán)利要求6所述的儲氫材料,其特征在于所述的淀粉系高吸水性材料為改性淀粉及其衍生物制備的吸水性材料。9、按照權(quán)利要求8所述的儲氫材料,其特征在于所述的吸水性材料為淀粉酯接枝苯乙烯高吸水材料、支鏈淀粉酶制水凝膠、曱醛改性淀粉接枝丙烯腈共聚物、環(huán)氧氯丙烷改性淀粉接枝丙烯腈共聚物、縮水甘油醚交聯(lián)淀粉接枝丙烯腈共聚物中的一種或其中幾種的混合物。10、按照權(quán)利要求6所述的儲氫材料,其特征在于所述的纖維素系高吸水性材料為聚丙烯系吸水樹脂材料、羥乙基纖維素高吸水性材料、羧曱基纖維素高吸水性材料、纖維素黃原酸鹽高吸水性材料、纖維素接枝共聚高吸水性材料、纖維素接枝丙烯腈高吸水性材料、纖維素接枝丙烯酸高吸水性材料、纖維素接枝丙烯酰胺高吸水性材料、羥乙基纖維素接枝丙烯酰胺高吸水性材料、羥乙基纖維素/丙烯酰胺/二氧化硅復(fù)合材料中的一種或其中幾種的混合物。11、一種制備權(quán)利要求1所述的儲氫材料的方法,其特征在于所述的方法包括下述步驟將硼氳化物、氫氧化物和吸水材料混合均勻;將水注入上述硼氫化物、氫氧化物和吸水材料的混合物中,硼氫化物和氫氧化物溶解形成堿性溶液,吸水材料吸收堿性溶液,形成凝膠狀儲氫材料。12、一種利用權(quán)利要求1所述的儲氫材料制備氫氣的方法,其特征在于所述的方法包括如下步驟將催化劑加入到所述的儲氫材料中,硼氫化物水解,產(chǎn)生氫氣。13、按照權(quán)利要求12所述的方法,其特征在于所述的催化劑是由鎳、鈷、鉑或鈀的金屬線或金屬片制成表面含有雷尼(Raney)鎳、鈷、鉑或鈀的支撐體。14、按照權(quán)利要求13所述的方法,其特征在于所述的雷尼(Raney)鎳、鈷、柏或鈀的支撐體采用下述方法制備將金屬鎳、鈷、鉑或鈀的絲或片插入熔融的鋁液,使其在表面形成Ni3Al或Co3Al,冷卻至室溫,浸入堿性溶液脫鋁,從而在金屬鎳、鈷、鉑或鈀的表面形成一層與基體結(jié)合牢固的雷尼鎳或鈷。15、按照權(quán)利要求14所述的方法,其特征在于所述的44性溶液為重量百分比濃度為10-30%的NaOH或KOH溶液。16、按照權(quán)利要求14所述的方法,其特征在于所述的基體形狀為螺旋形、三維網(wǎng)架、任意曲線、曲面型。全文摘要本發(fā)明公開了一種用于燃料電池的儲氫材料、其制備方法及其用途。所述的儲氫材料包括硼氫化物、氫氧化物、吸水材料和水。本發(fā)明提供的儲氫材料性能穩(wěn)定、便于存放、攜帶方便、可以控制氫氣釋放速度、并且不需要對制備的氫氣過濾的優(yōu)點,屬于燃料電池領(lǐng)域。文檔編號C01B3/06GK101327911SQ200710119060公開日2008年12月24日申請日期2007年6月19日優(yōu)先權(quán)日2007年6月19日發(fā)明者侯曉峰,劉賓虹,李洲鵬,鋼肖申請人:漢能科技有限公司