專利名稱：一種鋁-稀土微納米復(fù)合制氫材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于稀土納米復(fù)合制氫材料，具體地說(shuō)是一種鋁-稀土微納米復(fù)合制氫材 料。
背景技術(shù)：
能源短缺和環(huán)境污染成為當(dāng)代人類社會(huì)發(fā)展面臨的兩大難題，開發(fā)和利用清潔能 源迫在眉睫。氫氣是一種高效、無(wú)污染的潔凈能源，在國(guó)防工業(yè)、交通運(yùn)輸、金屬切割、醫(yī)藥 衛(wèi)生等技術(shù)領(lǐng)域有著廣泛和重要的應(yīng)用。氫氣能量密度高，燃燒后只產(chǎn)生水、不產(chǎn)生具有溫 室效應(yīng)的CO2和其它有毒氣體，對(duì)環(huán)境無(wú)污染，是一種極具開發(fā)潛力的理想清潔能源?，F(xiàn)有 技術(shù)制備氫氣的方法是通過(guò)水電解制備氫，這種方法的缺點(diǎn)是設(shè)備復(fù)雜；制備氫氣成本 高；電能消耗大。隨著環(huán)境的惡化和全球氣候的變暖，發(fā)展高效清潔能源技術(shù)已成為21世 紀(jì)世界各國(guó)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)。燃料電池直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，具有高的能量轉(zhuǎn)換效率； 應(yīng)用前景廣泛。氫能量密度高，氧化反應(yīng)的副產(chǎn)物是對(duì)環(huán)境無(wú)污染的水，因此是燃料電池的 理想燃料?，F(xiàn)有技術(shù)便攜式燃料電池使用最多的燃料為甲醇和硼氫化鈉，現(xiàn)有燃料存在許多 技術(shù)和成本上的缺點(diǎn)。例如，直接型甲醇燃料電池(DMFC)中甲醇容易對(duì)電解質(zhì)膜滲透；副 產(chǎn)品對(duì)陽(yáng)極催化劑有中毒作用。硼氫化鈉NaBH4與水反應(yīng)產(chǎn)生氫，但是NaBH4價(jià)格昂貴，而 且必須使用強(qiáng)堿作為NaBH4溶液的穩(wěn)定劑，強(qiáng)堿的使用帶來(lái)了環(huán)境污染。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，俄羅斯Kravchenko 用 Al 與 Ga、Sn、In、Hg、Pb、Bi、Mg、Zn 熔融制成高分散性合金材料水解制氫。這種制氫材料具有較高的化學(xué)活性，在82°C下與純 水迅速發(fā)生水解制氫反應(yīng)。但是這些材料的缺點(diǎn)是與水反應(yīng)后，在部分Al表面都會(huì)形成 一層致密的氧化物保護(hù)膜，導(dǎo)致制氫材料反應(yīng)不完全，反應(yīng)速率慢；而且制氫材料的合成工 藝復(fù)雜，生產(chǎn)成本高。至今為止世界上尚未有一種理想的水解制氫材料，因此發(fā)明一種原料 易得、制備工藝簡(jiǎn)單、成本低、活性好、水解制氫效果高的鋁-稀土微納米復(fù)合制氫材料，對(duì) 于促進(jìn)高效清潔能源技術(shù)_氫氣燃料電池的發(fā)展和擴(kuò)大稀土材料的應(yīng)用具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于發(fā)明一種原料易得、制備工藝簡(jiǎn)單、成本低、活性好、水解制氫 效果高的鋁_稀土微納米復(fù)合制氫材料，。本發(fā)明目的是這樣實(shí)現(xiàn)的鋁-稀土微納米復(fù)合制氫材料，由下列重量比的物質(zhì)組成鋁50-90份；稀土金屬0. 1-50份；金屬粉0_10份；鹽類0_10份；無(wú)水乙醇 0. 3-10. 0 份；其中稀土金屬為鈰、鑭、釔、鐿中的一種；金屬為鋅、鐵、鎂、錫、銻、銅中的一種；鹽類為金屬氯化物、溴化物、硝酸鹽和硼氫化物中的一種；
鋁、稀土金屬、金屬為270-500目粉狀。鋁-稀土微納米復(fù)合制氫材料制備方法如下(1)按比例準(zhǔn)確稱取鋁粉、金屬粉、鹽類放入不銹鋼球磨罐中；(2)向不銹鋼罐中加入無(wú)水乙醇，在氬氣保護(hù)下加入稀土金屬粉，封住罐口 ；(3)將不銹鋼罐放到行星式球磨機(jī)上球磨1-20小時(shí)；球料比為1 10-100 ；轉(zhuǎn)速為300-600轉(zhuǎn)/分鐘；制得鋁-稀土微納米復(fù)合制氫材料。鋁-稀土微納米復(fù)合制氫材料的應(yīng)用將鋁-稀土微納米復(fù)合制氫材料常壓下放 入室溫_70°C的純水中水解反應(yīng)，制得氫氣。本發(fā)明的要點(diǎn)是以鋁為主要原料，采用機(jī)械球磨的方法，將鋁表面的氧化膜被破 壞。加入一定量的稀土金屬可以進(jìn)一步活化鋁，使鋁的表面活性增強(qiáng)，從而使鋁與水能直接 反應(yīng)產(chǎn)生氫氣。本發(fā)明合成了一種新型高效Al-RE微納米復(fù)合水解制氫材料。以稀土Ce為例，Al、 Ce的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)和鋁與水反應(yīng)產(chǎn)氫的反應(yīng)式為Ce3++3eXe Ε° = _2· 336VAl3++3e]l E° = 662V2A1+6H20 = 2A1 (OH) 3+3H22A1+4H20 = 2A100H+3H2金屬Ce的還原性比Al更強(qiáng)，在惰性氣氛下球磨，可以?shī)Z取Al粉表面Al2O3中的 氧，形成不致密的CeO2,并在Al粉表面形成Al-Ce納米合金復(fù)合制氫材料，這種納米合金復(fù) 合制氫材料具有很高的化學(xué)活性，能與水快速發(fā)生水解反應(yīng)。同時(shí)，Al-Ce合金水解后的微 電池作用，促進(jìn)了氧化還原反應(yīng)的進(jìn)一步進(jìn)行，金屬鋁粉完全轉(zhuǎn)化為Al (OOH)，金屬鈰完全 轉(zhuǎn)化為CeO2，產(chǎn)氫速率更快，產(chǎn)氫量更大，是一種低成本、高效率、無(wú)污染的制氫技術(shù)。本發(fā)明使用無(wú)水乙醇，是為了助磨的目的。在氬氣保護(hù)下是為了在球磨過(guò)程中防 止氧化的目的。本發(fā)明使用鋁、稀土金屬、金屬為270-500目粉狀，是為了更好、更方便的制備微 納米顆粒，本發(fā)明制備的水解制氫材料粒徑為20納米-50微米米。我國(guó)是稀土大國(guó)，稀土數(shù)量大而且價(jià)格低廉，利用鋁與稀土為原料制備復(fù)合制氫 材料，原料易得、成本低。本發(fā)明Al-RE微納米復(fù)合制氫材料水解制氫反應(yīng)的副產(chǎn)物是A100H和Al (OH) 3，對(duì) 環(huán)境無(wú)污染、性質(zhì)穩(wěn)定、安全無(wú)毒，是制備高性能陶瓷和發(fā)光材料的優(yōu)質(zhì)基料。本發(fā)明在世界上首次以鋁和稀土為原料制備Al-RE微納米復(fù)合制氫材料，具有明 顯的新穎性和創(chuàng)造性；本發(fā)明應(yīng)用方法簡(jiǎn)單，效果好，具有廣泛的實(shí)用性。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是1.制備工藝簡(jiǎn)單。2.制備過(guò)程無(wú)環(huán)境污染。3.本發(fā)明產(chǎn)品Al-RE微納米復(fù)合水解制氫材料粒徑小、比表面積大，原料金屬表 面氧化層被完全破壞，化學(xué)活性高；4.與水直接反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，產(chǎn)氫量高；轉(zhuǎn)化率達(dá)95%。5.本發(fā)明制備的Al-RE微納米復(fù)合水解制氫材料制氫反應(yīng)所得產(chǎn)物對(duì)環(huán)境無(wú)污染，而且可作為功能陶瓷和發(fā)光材料的基質(zhì)回收利用；6.原料來(lái)源豐富，價(jià)廉易得，發(fā)明產(chǎn)品成本低。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例1、2和3制備的A1-RE微納米復(fù)合制氫材料1、2和3在70°C 時(shí)與水反應(yīng)制氫曲線圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例4、5和6制備的A1-RE微納米復(fù)合制氫材料4、5和6在70°C 與水反應(yīng)制氫曲線圖；圖3為實(shí)施例7、8和9制備的A1-RE微納米復(fù)合制氫材料7、8和9在70°C與水反 應(yīng)制氫曲線圖；圖4為實(shí)施例1、7和9制備的A1-RE微納米復(fù)合制氫材料1、7和9的X射線衍射 儀XRD圖； 圖5為實(shí)施例1制備的A1-RE微納米復(fù)合制氫材料1的掃描電子顯微鏡SEM圖；圖6為實(shí)施例1制備的A1-RE微納米復(fù)合制氫材料1制氫反應(yīng)產(chǎn)物的X射線衍射 儀XRD圖；圖7為實(shí)施例1制備的A1-RE微納米復(fù)合制氫材料1制氫反應(yīng)產(chǎn)物的掃描電子顯 微鏡SEM圖。
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。實(shí)施例1 本實(shí)施例Al-Ce微納米復(fù)合制氫材料制備步驟如下a.稱取1. 7403g鋁粉放入50ml的不銹鋼球磨罐中；b.向不銹鋼罐中加入1. 0ml的乙醇，在氬氣保護(hù)下往不銹鋼罐里加入0. 2603g的
鈰粉，用蓋子封住罐口 ；c.將不銹鋼罐放到行星式球磨機(jī)上，球料比為60 1、轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)/分鐘、球磨 8小時(shí)，制得Al-Ce微納米復(fù)合制氫材料1 (A187wt% -Cel3wt% )。d.取0. 1045gAl-Ce微納米復(fù)合制氫材料1與70°C 70ml純水反應(yīng)；測(cè)量產(chǎn)生氫氣 的體積，根據(jù)體積時(shí)間畫出產(chǎn)氫曲線(圖1)。e.將反應(yīng)后的溶液離心，在120°C的烘箱內(nèi)干燥8小時(shí)后，對(duì)干燥產(chǎn)物做XRD(圖 6)、SEM (圖7)的檢測(cè)；取Al-Ce微納米復(fù)合制氫材料1做XRD(圖4)、SEM (圖5)的檢測(cè)。實(shí)施例2 本實(shí)施例Al-La微納米復(fù)合制氫材料制備過(guò)程和步驟如下a.稱取1. 7398g鋁粉放入50ml的不銹鋼球磨罐中；b.向不銹鋼罐子中加入1.0ml的乙醇，然后在氬氣保護(hù)下向不銹鋼罐加入鑭粉 0. 2601g，用蓋子封住罐口 ；c.將不銹鋼罐放到行星式球磨機(jī)上在球料比為60 1、轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)/分鐘、球 磨8小時(shí)，制得Al-La微納米復(fù)合制氫材料2 (A187wt% -Lal3wt% )。d.取0. 1045gAl-La微納米復(fù)合制氫材料2與70°C 70ml純水反應(yīng)，測(cè)量產(chǎn)生氫氣的體積，根據(jù)體積、時(shí)間畫出產(chǎn)氫曲線(圖1)。實(shí)施例3 本實(shí)施例Al-Ce微納米復(fù)合制氫材料制備步驟如下a.稱取1. 7399g鋁粉放入50ml的不銹鋼球磨罐中；b.向不銹鋼罐中加入1.0ml的乙醇，在氬氣保護(hù)下往不銹鋼罐里加入釔粉 0. 2600g，用蓋子封住罐口 ；c.將不銹鋼罐放到行星式球磨機(jī)上，球料比為60 1、轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)/分鐘、球磨 8小時(shí)，制得A1-Y微納米復(fù)合制氫材料3 (A187wt% -Y13wt% )。d.取0. 1045gAl-Y微納米復(fù)合制氫材料3與70°C 70ml純水反應(yīng)；測(cè)量產(chǎn)生氫氣 的體積，根據(jù)體積、時(shí)間畫出產(chǎn)氫曲線(圖1)。實(shí)施例4 本實(shí)施例Al-Ce微納米復(fù)合制氫材料制備步驟如下a.稱取1. 7402g鋁粉和0. 2002g鋅粉；放入50ml的不銹鋼球磨罐中；b.向不銹鋼罐中加入1. 0ml的乙醇，在氬氣保護(hù)下往不銹鋼罐里加入0. 2601g的
鈰粉，用蓋子封住罐口 ；c.將不銹鋼罐放到行星式球磨機(jī)上，球料比為45 1、轉(zhuǎn)速為450轉(zhuǎn)/分鐘、球磨 5小時(shí)的條件下，制得Al-Ce微納米復(fù)合制氫材料4(A177wt% -Cel3wt% -Znl0wt% )。d.取0. 1045gAl-Ce微納米復(fù)合制氫材料1與70°C 70ml純水反應(yīng)；測(cè)量產(chǎn)生氫氣 的體積，根據(jù)體積時(shí)間畫出產(chǎn)氫曲線(圖2)。實(shí)施例5 本實(shí)施例Al-Ce微納米復(fù)合制氫材料制備步驟如下a.稱取1. 7402g鋁粉和0. 2002g鐵粉；放入50ml的不銹鋼球磨罐中；b.向不銹鋼罐中加入1. 0ml的乙醇，在氬氣保護(hù)下往不銹鋼罐里加入0. 2601g的
鈰粉，用蓋子封住罐口 ；c.將不銹鋼罐放到行星式球磨機(jī)上，球料比為45 1、轉(zhuǎn)速為450轉(zhuǎn)/分鐘、球磨5 小時(shí)的條件下，制得Al-Ce微納米復(fù)合制氫材料5樣品(A177wt% -Cel3wt% -Fel0wt% )。d.取0. 1045gAl-Ce微納米復(fù)合制氫材料1與70°C 70ml純水反應(yīng)；測(cè)量產(chǎn)生氫氣 的體積，根據(jù)體積時(shí)間畫出產(chǎn)氫曲線(圖2)。實(shí)施例6 本實(shí)施例Al-Ce微納米復(fù)合制氫材料制備步驟如下a.稱取1. 7402g鋁粉和0. 2002g鎂粉；放入50ml的不銹鋼球磨罐中；b.向不銹鋼罐中加入1. 0ml的乙醇，在氬氣保護(hù)下往不銹鋼罐里加入0. 2601g的
鈰粉，用蓋子封住罐口 ；c.將不銹鋼罐放到行星式球磨機(jī)上，球料比為45 1、轉(zhuǎn)速為450轉(zhuǎn)/分鐘、球磨5 小時(shí)的條件下，制得Al-Ce微納米復(fù)合制氫材料6樣品(A177wt% -Cel3wt% -Mgl0wt% )。d.取0. 1045gAl-Ce微納米復(fù)合制氫材料1與70°C 70ml純水反應(yīng)；測(cè)量產(chǎn)生氫氣 的體積，根據(jù)體積時(shí)間畫出產(chǎn)氫曲線(圖2)。實(shí)施例7 本實(shí)例Al-Ce微納米復(fù)合制氫材料制備步驟如下
a.稱取1. 7402g鋁粉和0. 2002g粒徑250 u m氯化鈉；放入50ml的不銹鋼球磨罐 中；b.向不銹鋼罐中加入1. 0ml的乙醇，在氬氣保護(hù)下往不銹鋼罐里加入0. 2601g的
鈰粉，用蓋子封住罐口 ；c.將不銹鋼罐放到行星式球磨機(jī)上，球料比為45 1、轉(zhuǎn)速為450轉(zhuǎn)/分鐘、球磨 5小時(shí)的條件下，制得Al-Ce微納米復(fù)合制氫材料7(A177wt% -Cel3wt% -NaC110wt% )。d.取0. 1045gAl-Ce微納米復(fù)合制氫材料7與70°C 70ml純水反應(yīng)；測(cè)量產(chǎn)生氫氣 的體積，根據(jù)體積時(shí)間畫出產(chǎn)氫曲線(圖3)。實(shí)施例8 本實(shí)例Al-Ce微納米復(fù)合制氫材料制備步驟如下a.稱取1. 7402g鋁粉和0. 2002g尿素；放入50ml的不銹鋼球磨罐中；b.向不銹鋼罐中加入1. 0ml的乙醇，在氬氣保護(hù)下往不銹鋼罐里加入0. 2601g的
鈰粉，用蓋子封住罐口 ；c.將不銹鋼罐放到行星式球磨機(jī)上，球料比為45 1、轉(zhuǎn)速為450轉(zhuǎn)/分鐘、球磨 5小時(shí)的條件下，制得Al-Ce微納米復(fù)合制氫材料8(A177wt% -Cel3wt% -C0(NH2)210wt% )。d.取0. 1045gAl-Ce微納米復(fù)合制氫材料1與70°C 70ml純水反應(yīng)；測(cè)量產(chǎn)生氫氣 的體積，根據(jù)體積時(shí)間畫出產(chǎn)氫曲線(圖3)。實(shí)施例9 本實(shí)例Al-Ce微納米復(fù)合制氫材料制備步驟如下a.稱取1. 7402g鋁粉和0. 2002g硼氫化鈉；放入50ml的不銹鋼球磨罐中；b.向不銹鋼罐中加入1. 0ml的乙醇，在氬氣保護(hù)下往不銹鋼罐里加入0. 2601g的
鈰粉，用蓋子封住罐口 ；c.將不銹鋼罐放到行星式球磨機(jī)上，球料比為45 1、轉(zhuǎn)速為450轉(zhuǎn)/分鐘、球磨 5小時(shí)的條件下，制得Al-Ce微納米復(fù)合制氫材料9 (A177wt% -Cel3wt% -NaBH410wt% )。d.取0. 1045gAl-Ce微納米復(fù)合制氫材料1與70°C 70ml純水反應(yīng)；測(cè)量產(chǎn)生氫氣 的體積，根據(jù)體積時(shí)間畫出產(chǎn)氫曲線(圖3)。實(shí)施例10 本實(shí)例Al-Ce微納米復(fù)合制氫材料制備步驟如下a.稱取1. 7402g鋁粉和0. 2002g粒徑250 u m溴化鈉；放入50ml的不銹鋼球磨罐 中；b.向不銹鋼罐中加入1. 0ml的乙醇，在氬氣保護(hù)下往不銹鋼罐里加入0. 2601g的
鈰粉，用蓋子封住罐口 ；c.將不銹鋼罐放到行星式球磨機(jī)上，球料比為10 1、轉(zhuǎn)速為600轉(zhuǎn)/分鐘、球磨 1小時(shí)，制得Al-Ce微納米復(fù)合制氫材料10(A177wt% -Cel3wt% -NaBrl0wt% )。實(shí)施例11 本實(shí)施例Al-Ce微納米復(fù)合制氫材料制備步驟如下a.稱取0. 17982g鋁粉和0. 2003g硝酸鈉，放入50ml的不銹鋼球磨罐中；b.向不銹鋼罐中加入0. 5ml乙醇，在氬氣保護(hù)下往不銹鋼罐里加入0. 0020g的鈰
粉，用蓋子封住罐口 ；
c.將不銹鋼罐放到行星式球磨機(jī)上，球料比為60 1、轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)/分鐘、球磨 8 小時(shí)，制得 Al-Ce 微納米復(fù)合制氫材料 11 (A189. 9wt% -CeO. lwt% -NaN0310wt% )。實(shí)施例12 本實(shí)例Al-Ce微納米復(fù)合制氫材料制備步驟如下a.稱取1. 7402g鋁粉和0. 2002g粒徑250 y m錫粉；放入50ml的不銹鋼球磨罐中；b.向不銹鋼罐中加入1. 0ml的乙醇，在氬氣保護(hù)下往不銹鋼罐里加入0. 2601g的
鈰粉，用蓋子封住罐口 ；c.將不銹鋼罐放到行星式球磨機(jī)上，球料比為100 1、轉(zhuǎn)速為450轉(zhuǎn)/分鐘、球 磨20小時(shí)，制得Al-Ce微納米復(fù)合制氫材料12(A177wt% -Cel3wt% -Snl0wt% )。實(shí)施例13:本實(shí)例Al-Ce微納米復(fù)合制氫材料制備步驟如下a.稱取1. 7402g鋁粉和0. 2002g粒徑250 y m銻粉；放入50ml的不銹鋼球磨罐中；b.向不銹鋼罐中加入1. 0ml的乙醇，在氬氣保護(hù)下往不銹鋼罐里加入0. 2601g的
鈰粉，用蓋子封住罐口 ；c.將不銹鋼罐放到行星式球磨機(jī)上，球料比為100 1、轉(zhuǎn)速為450轉(zhuǎn)/分鐘、球 磨20小時(shí)，制得Al-Ce微納米復(fù)合制氫材料13(A177wt% -Cel3wt% -Sbl0wt% )。實(shí)施例14: 本實(shí)施例Al-Ce微納米復(fù)合制氫材料制備步驟如下a.稱取1. 7402g鋁粉和0. 2002g粒徑250 y m銅粉；放入50ml的不銹鋼球磨罐中；b.向不銹鋼罐中加入1. 0ml的乙醇，在氬氣保護(hù)下往不銹鋼罐里加入0. 2601g的
鈰粉，用蓋子封住罐口 ；c.將不銹鋼罐放到行星式球磨機(jī)上，球料比為100 1、轉(zhuǎn)速為450轉(zhuǎn)/分鐘、球 磨20小時(shí)，制得Al-Ce微納米復(fù)合制氫材料14(A177wt% -Cel3wt% -Cul0wt% )。實(shí)施例15 本實(shí)施例Al-Ce微納米復(fù)合制氫材料制備步驟如下a.稱取1. 0002g鋁粉放入50ml的不銹鋼球磨罐中；b.向不銹鋼罐中加入10. 0ml的乙醇，在氬氣保護(hù)下往不銹鋼罐里加入1.0003g的
鈰粉，用蓋子封住罐口 ；c.將不銹鋼罐放到行星式球磨機(jī)上，球料比為60 1、轉(zhuǎn)速為500轉(zhuǎn)/分鐘、球磨 8小時(shí)，制得Al-Ce微納米復(fù)合制氫材料15(A150wt% -Ce50wt% )。實(shí)施例16 本實(shí)施例Al-Ce微納米復(fù)合制氫材料制備步驟如下a.稱取1. 6002g鋁粉，0. lOOlg鋅粉和0. 0998g可溶性鹽氯化鈉；放入50ml的不
銹鋼球磨罐中；b.向不銹鋼罐中加入1. 0ml的乙醇，在氬氣保護(hù)下往不銹鋼罐里加入0. 2000g鈰
粉，用蓋子封住罐口 ；c.將不銹鋼罐放到行星式球磨機(jī)上，球料比為30 1、轉(zhuǎn)速為600轉(zhuǎn)/分鐘、球磨 8 小時(shí)，制得 Al-Ce 微納米復(fù)合制氫材料 16(A170wt% -Cel0wt% -Zn5wt% -NaC15wt% )。實(shí)施例17
本實(shí)施例Al-Ce微納米復(fù)合制氫材料制備步驟如下a.稱取1. 6002g鋁粉，0. lOOlg鎂粉和0. 0998g可溶性鹽溴化鈉；放入50ml的不
銹鋼球磨罐中；b.向不銹鋼罐中加入1. 0ml的乙醇，在氬氣保護(hù)下往不銹鋼罐里加入0. 2000g鈰
粉，用蓋子封住罐口 ；c.將不銹鋼罐放到行星式球磨機(jī)上，球料比為30 1、轉(zhuǎn)速為600轉(zhuǎn)/分鐘、球磨 8 小時(shí)，制得 Al-Ce 微納米復(fù)合制氫材料 17(A180wt% -Cel0wt% -Mg5wt% -NaBr5wt% )。實(shí)施例18 本實(shí)施例Al-Ce微納米復(fù)合制氫材料制備步驟如下a.稱取1. 6002g鋁粉，0. lOOlg鐵粉和0. 0998g硝酸鈉 ’放入50ml罐中；b.向不銹鋼罐中加入1. 0ml的乙醇，在氬氣保護(hù)下往不銹鋼罐里加入0. 2000g鈰
粉，用蓋子封住罐口 ；c.將不銹鋼罐放到行星式球磨機(jī)上，球料比為30 1、轉(zhuǎn)速為600轉(zhuǎn)/分鐘、球磨 8 小時(shí)，制得 Al-Ce 微納米復(fù)合制氫材料 18(A180wt% -Cel0wt% -Fe5wt% -NaN035wt% )。實(shí)施例19 本實(shí)施例Al-Ce微納米復(fù)合制氫材料制備步驟如下a.稱取1. 6002g鋁粉，0. lOOlg錫粉和0. 0998g尿素；放入50ml的不銹鋼球磨罐 中；b.向不銹鋼罐中加入1. 0ml的乙醇，在氬氣保護(hù)下往不銹鋼罐里加入0. 2000g鈰
粉，用蓋子封住罐口 ；c.將不銹鋼罐放到行星式球磨機(jī)上，球料比為30 1、轉(zhuǎn)速為600轉(zhuǎn)/分鐘、球磨8 小時(shí)，制得 Al-Ce 微納米復(fù)合制氫材料 19(A180wt% -Cel0wt% -Sn5wt% -CO(NH2)25wt% )。實(shí)施例20 本實(shí)施例Al-Ce微納米復(fù)合制氫材料制備步驟如下a.稱取1. 6002g鋁粉，0. lOOlg銅粉和0. 0998g尿素；放入50ml的不銹鋼球磨罐中；b.向不銹鋼罐中加入1. 0ml的乙醇，在氬氣保護(hù)下往不銹鋼罐里加入0. 2000g鈰
粉，用蓋子封住罐口 ；c.將不銹鋼罐放到行星式球磨機(jī)上，球料比為30 1、轉(zhuǎn)速為600轉(zhuǎn)/分鐘、球磨8 小時(shí)，制得 Al-Ce 微納米復(fù)合制氫材料 20 (A180wt% -Cel0wt% -Cu5wt% -CO (NH2)25wt% )。實(shí)施例21本實(shí)施例Al-Ce微納米復(fù)合制氫材料制備步驟如下a.稱取1. 6002g鋁粉，0. lOOlg銅粉和0. 0998g可溶性鹽硼氫化鈉；放入50ml的
不銹鋼球磨罐中；b.向不銹鋼罐中加入1. 0ml的乙醇，在氬氣保護(hù)下往不銹鋼罐里加入0. 2000g鈰
粉，用蓋子封住罐口 ；c.將不銹鋼罐放到行星式球磨機(jī)上，球料比為30 1、轉(zhuǎn)速為600轉(zhuǎn)/分鐘、球磨 8 小時(shí)，制得 Al-Ce 微納米復(fù)合制氫材料 21 (A180wt% -Cel0wt% -Cu5wt% -NaBH45wt% )。上述實(shí)施例僅為本發(fā)明的優(yōu)選例，并不用來(lái)限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的原則之內(nèi)， 所做的任何修改和變化，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種鋁-稀土微納米復(fù)合制氫材料，由下列重量比物質(zhì)組成鋁 50-90份稀土金屬01-50份金屬0-10份 鹽類0-10份；乙醇0.3-10.0份；其中稀土金屬為鈰、鑭、釔、鐿中的一種；金屬為鋅、鐵、鎂、錫、銻、銅中的一種；鹽類為金屬氯化物、溴化物、硝酸鹽和硼氫化物中的一種；鋁、稀土金屬、金屬為270-500目粉狀；乙醇為分析純無(wú)水乙醇。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁_稀土微納米復(fù)合制氫材料，制備方法如下(1)按比例準(zhǔn)確稱取鋁粉、金屬粉、鹽類放入不銹鋼球磨罐中；(2)向不銹鋼罐中加入無(wú)水乙醇，在氬氣保護(hù)下加入稀土金屬粉，封住罐口；(3)將不銹鋼罐放到行星式球磨機(jī)上球磨1-20小時(shí)；球料比為1 10-100;轉(zhuǎn)速為 300-600轉(zhuǎn)/分鐘；制得鋁-稀土微納米復(fù)合制氫材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁_稀土微納米復(fù)合制氫材料的應(yīng)用將鋁_稀土微納米復(fù) 合制氫材料常壓下放入室溫70°C的純水中水解反應(yīng)，制得氫氣。
全文摘要
本發(fā)明屬于稀土納米復(fù)合制氫材料，鋁-稀土微納米復(fù)合制氫材料。現(xiàn)有水解制氫材料的缺點(diǎn)是與水反應(yīng)后，在Al表面形成致密的氧化物保護(hù)膜，制氫反應(yīng)不完全，反應(yīng)速率慢；合成工藝復(fù)雜，生產(chǎn)成本高。本發(fā)明由鋁、稀土金屬制成。制備方法為將鋁粉、金屬粉、鹽類放入不銹鋼球磨罐中；加入無(wú)水乙醇，在氬氣保護(hù)下加入稀土金屬粉封住罐口；將不銹鋼罐放到行星式球磨機(jī)上球磨1-20小時(shí)；球料比1∶10-100；轉(zhuǎn)速300-600轉(zhuǎn)/分鐘；制得鋁-稀土微納米復(fù)合制氫材料。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是制備工藝簡(jiǎn)單；制備過(guò)程無(wú)環(huán)境污染；制氫材料粒徑小、比表面積大，化學(xué)活性高；產(chǎn)氫量高；原料來(lái)源豐富，價(jià)廉易得。
文檔編號(hào)C01B3/08GK101798061SQ20101012300
公開日2010年8月11日 申請(qǐng)日期2010年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月12日
發(fā)明者余錫賓, 汪正軍, 浦旭鑫, 羅輝 申請(qǐng)人:上海師范大學(xué)