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一種用于燃料電池的氫氣的制備方法

文檔序號(hào):3440342閱讀:144來(lái)源:國(guó)知局

專利名稱::一種用于燃料電池的氫氣的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
:本發(fā)明涉及一種用于燃料電池的氳氣的制備方法,具體涉及一種可控制釋放速度的用于燃料電池的氫氣的制備方法。
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(chǎng)已經(jīng)大量用于工業(yè)生產(chǎn),但在我國(guó)的使用范圍還很小,還有拓展空間。美國(guó)專利US6358488報(bào)道了采用鎳、鈷或儲(chǔ)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~MH2+NaB02這種供氫方法,具有以下幾個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)(1)硼氫化鈉儲(chǔ)氫燃料是一種環(huán)境友好的物質(zhì),整個(gè)發(fā)氫與使用過(guò)程不排放含碳和含氮的有害氣體;(2)與其他儲(chǔ)氫方式相比,可采用液態(tài)儲(chǔ)存氫的方式,燃料的儲(chǔ)氬量高,可達(dá)到10.8wt%,是金屬氫化物儲(chǔ)氫的10倍;(3)由于使用固體硼氫化鈉,儲(chǔ)存、使用安全,運(yùn)載方便;(4)氫氣純度高,不會(huì)造成燃料電池電極催化劑的毒化,也沒有伴生氣體,不會(huì)造成大氣環(huán)境的污染;(5)能源利用率高,反應(yīng)過(guò)程中不需要外加能量就可以把Na朋4及一部分水中的氫釋放出來(lái)。近來(lái),將硼氫化鈉作為儲(chǔ)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,硼氫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氪氣的裝置,而且所得到的氫氣是要用專門的容器來(lái)收集的,對(duì)于燃料電池的供氳設(shè)備來(lái)說(shuō),使用起來(lái)有很多弊端,例如系統(tǒng)取向受到限制、需要過(guò)濾器來(lái)吸收氳發(fā)生時(shí)伴生的偏硼酸鈉和氬氧化鈉霧滴。在燃料電池中,我們更需要將儲(chǔ)氫材料直接投入供氫設(shè)備中使用,就是直接將硼氫化鈉用于燃料電池的氫氣儲(chǔ)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(duì)反應(yīng)過(guò)程和供氫速度無(wú)法實(shí)現(xiàn)有效控制。公開號(hào)為CN1845873A的發(fā)明專利申請(qǐng)公開了一種氫氣發(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)引流體到固體氫化物上使其發(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,固體氫化物性能不穩(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(guò)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(jìn)一步反應(yīng),降低了固體氫化物的產(chǎn)氫率。公開號(hào)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(guò)這個(gè)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(duì)硼氫化物和穩(wěn)定劑的比例要求非常嚴(yán)格,否則影響氫氣的轉(zhuǎn)化效率。因此,需要一種既可以控制氫氣釋放速度,又可以獲得高純度氫氣的制備方法。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種用于燃料電池的氫氣的制備方法,所述的方法可以控制氫氣釋放速度,并且制備的氫氣純度高,轉(zhuǎn)化率高、無(wú)需對(duì)其進(jìn)一步過(guò)濾。的研究和創(chuàng)造性的勞動(dòng),研制出了一種用于燃料電池氫氣的制備方法,取得了出乎意料的效果。所述的方法包括如下步驟①將硼氫化物、氫氧化物和水配制成堿性硼氫化物溶液,將堿性硼氫化物溶液注入吸水材料,吸水材料吸收;威性硼氫化物溶液,形成硼氬化物凝膠溶液,經(jīng)室溫真空干燥,獲得吸水材料包覆的硼氫化物儲(chǔ)氫材料,所述的硼氫化物、氫氧化物、吸水材料的重量份比為100:0.01-50:0.1-25;②將催化劑前驅(qū)溶液加入到所述的儲(chǔ)氫材料中,催化劑前驅(qū)溶液被吸水材料包覆的硼氫化物儲(chǔ)氬材料吸收,形成凝膠;催化劑前驅(qū)被硼氫化物還原成催化劑金屬均勻地分布在凝膠中,硼氫化物在催化劑金屬上發(fā)生水解反應(yīng),產(chǎn)生氫氣。所述的硼氫化物為硼氬化鈉、硼氬化鉀、硼氫化鋰或其混合物。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。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、淀粉接枝丙烯腈、2-丙烯酰胺-2-曱基丙磺酸、淀粉接枝丙烯酸、丙烯酰胺、淀粉接枝丙烯酸、丙烯酸酯、淀粉接枝丙烯酸、丙烯酸鈉、曱基丙烯酰胺、淀粉接枝丙烯酸、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、羧甲基纖維素系高吸水性材料、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。所述的催化劑前驅(qū)是鎳鹽、鈷鹽、柏鹽或鈀鹽,所述的催化劑前驅(qū)溶液是將鎳鹽、鈷鹽、鉑鹽或鈀鹽溶解于水,配制成水溶液。所述的鎳鹽為NiCl2、Ni(N03)2、NiS04、其含結(jié)晶水鹽或者其水溶液;所迷的鈷鹽為CoS04、CoCl2、Co(N03)2、其含結(jié)晶水鹽或者其水溶液;所述的鉑鹽為氯鉑酸銨(NH4)2PtCl6、氯鉑酸鉀K2PtCl6、氯亞鉑酸銨(NH4)2PtCU、氯亞柏酸鉀K2PtCl4、四氯化鉑PtCU、二氯化鉑PtCl2或硝酸鉑Pt(N03)2;所述的鈀鹽為硝酸鈀Pd(N03)2、醋酸鈀Pd(OAC)2、氯化鈀PdCl2、硫酸鈀PdS04、氯鈀S吏銨(NH4)2PdCU、氯4巴酸鈉Na2PdCU或氯鈀酸鉀K2PdCl4。本發(fā)明提供的制備氫氣的方法包括制備儲(chǔ)氫材料和利用儲(chǔ)氫材料制備氫氣兩個(gè)步驟,所述的儲(chǔ)氯材料是將硼氫化物、氫氧化物和水配制成堿性硼氫化物溶液,將-威性硼氫化物溶液注入吸水材料,吸水材料吸收》威性硼氳化物溶液,形成硼氫化物凝膠溶液,經(jīng)室溫真空干燥,獲得吸水材料包覆的硼氫化物儲(chǔ)氬材料。儲(chǔ)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(guò)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)定硼氫化物,因此在存放時(shí)硼氬化物不會(huì)發(fā)生水解反應(yīng)。氫氧化物的加入量可以根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整,如果存放時(shí)間較長(zhǎng),則可以多加入一些氫氧化物,反之,可以少加氫氧化物。對(duì)硼氫化物和氫氧化物的比例要求沒有嚴(yán)格的限制。本發(fā)明比較適用于需要連續(xù)產(chǎn)氫的用途。放氫速度可通過(guò)加入的鎳鹽、鈷鹽、鉑鹽或鈀鹽水溶液的量來(lái)進(jìn)行控制。鎳鹽、鈷鹽、鉑鹽或鈀鹽水溶液的加入量越大,放氬速度越高。硼氫化物固體溶液與鎳鹽、鈷鹽、鉑鹽或鈀鹽的比例在100:0.15~30之間。由于反應(yīng)是在凝膠狀儲(chǔ)氬材料中進(jìn)行的,因而不需要?dú)庖悍蛛x,也沒有液體的流動(dòng),系統(tǒng)筒單,沒有取向的限制,較適合于一次性的連續(xù)使用。通過(guò)對(duì)催化劑前驅(qū)溶液添加量的調(diào)整,就可以使該系統(tǒng)的放氫速度滿足燃料電池對(duì)氫氣的需求。出乎意料的是,本發(fā)明提供的儲(chǔ)氫材料制備的氫氣純度高,無(wú)需過(guò)濾等步驟,簡(jiǎn)化了操作,使設(shè)備進(jìn)一步簡(jiǎn)化。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)闡述本發(fā)明。實(shí)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(cè)定過(guò)程如下使用自來(lái)水做被吸收體,吸水材料作為吸收劑進(jìn)行空白實(shí)驗(yàn),加入一定量的吸水材料,玻棒攪拌,此時(shí)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(guò)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(cè)定結(jié)果見表1;淀粉系高吸水性材料的吸液率測(cè)定結(jié)果見表2;改性淀粉及其衍生物的吸液率測(cè)定結(jié)果見表3。實(shí)施例1儲(chǔ)氬材料硼氫化鈉100g、氳氧化鈉25g、支鏈淀粉酶制水凝膠18g。制備方法將硼氫化鈉、氫氧化鈉和50Qg水配制成-咸性硼氳化鈉溶液,將堿性硼氫化鈉溶液注入吸水材料支鏈淀粉酶,吸水材料吸收;咸性硼氳化鈉溶液,形成硼氬化鈉凝膠溶液。經(jīng)室溫真空干燥,使得含水量低于lwt%,獲得吸水材料包覆的硼氫化鈉儲(chǔ)氫材料。利用該儲(chǔ)氬材料制備氫氣的方法將含lg氯化鎳NiCl2的催化劑前驅(qū)溶液100g加入到所述的儲(chǔ)氬材料中,催化劑前驅(qū)溶液被吸水材料包覆的硼氫化鈉儲(chǔ)氫材料吸收,形成凝膠。催化劑前驅(qū)被硼氫化鈉還原成催化劑金屬鎳均勻地分布在凝膠中,硼氫化鈉在金屬鎳上發(fā)生水解反應(yīng),產(chǎn)生氫氣。實(shí)施例2儲(chǔ)氫材料硼氫化鈉100g、氫氧化鉀Q.Olg、纖維素黃原酸鹽高吸水性材料25g;制備方法將硼氫化鈉、氫氧化鉀和1000g水配制成^6咸性硼氫化鈉溶液,將4i性硼氬化鈉溶液注入纖維素黃原酸鹽高吸水性材料,吸水材料吸收堿性硼氫化鈉溶液,形成硼氫化鈉凝膠溶液。經(jīng)室溫真空干燥,使得含水量低于lwt%,獲得吸水材料包覆的硼氬化鈉儲(chǔ)氫材料。利用該儲(chǔ)氫材料制備氫氣的方法將含3g氯化鈷CoCl2的催化劑前驅(qū)溶液100g加入到所述的儲(chǔ)氫材料中,催化劑前驅(qū)溶液被吸水材料包覆的硼氬化鈉儲(chǔ)氫材料吸收,形成凝膠。催化劑前驅(qū)被硼氫化鈉還原成催化劑金屬鈷均勻地分布在凝膠中,硼氫化鈉在金屬鈷上發(fā)生水解反應(yīng),產(chǎn)生氫氣。實(shí)施例3儲(chǔ)氫材料硼氫化鉀100g、氫氧化鈉20g、纖維素接枝丙烯酰胺高吸水性材料O.lg。制備方法將硼氫化鉀、氫氧化鈉和600g水配制成堿性硼氫化鉀溶液,將堿性硼氬化鉀溶液注入纖維素接枝丙烯酰胺高吸水性材料,吸水材料吸收堿性硼氬化鉀溶液,形成硼氫化鉀凝膠溶液。經(jīng)室溫真空干燥,使得含水量低于lwt%,獲得吸水材料包覆的硼氫化鉀儲(chǔ)氫材料。利用該儲(chǔ)氫材料制備氫氣的方法將含4.5g硫酸鎳NiS04的催化劑前驅(qū)溶液100g加入到所述的儲(chǔ)氫材料中,催化劑前驅(qū)溶液一皮吸水材料包覆的硼氬化鉀儲(chǔ)氫材料吸收,形成凝膠。催化劑前驅(qū)被硼氫化鉀還原成催化劑金屬鎳均勻地分布在凝膠中,硼氫化鉀在金屬上鎳發(fā)生水解反應(yīng),產(chǎn)生氫氣。實(shí)施例4儲(chǔ)氳材料硼氫化鋰100g、氫氧化鈉50g、羥乙基纖維素/丙烯酰胺/二氧化硅復(fù)合材料lg;制備方法將硼氫化鋰、氫氧化鈉和4QQg水配制成堿性硼氫化鋰溶液,將堿性硼氫化鋰溶液注入吸水材料羥乙基纖維素/丙烯酰胺/二氧化硅復(fù)合材料,吸水材料吸收堿性硼氫化鋰溶液,形成硼氫化鋰凝膠溶液。經(jīng)室溫真空干燥,使得含水量低于lwt%,獲得吸水材料包覆的硼氫化鋰儲(chǔ)氫材料。利用該儲(chǔ)氫材料制備氫氣的方法將含2.5g硫酸鈷CoS04的催化劑前驅(qū)溶液100g加入到所述的儲(chǔ)氬材料中,催化劑前驅(qū)溶液^^皮吸水材料包覆的硼氫化鋰儲(chǔ)氫材料吸收,形成凝膠。催化劑前驅(qū)被硼氫化鋰還原成催化劑金屬鈷均勻地分布在凝膠中,硼氫化鋰在金屬鈷上發(fā)生水解反應(yīng),產(chǎn)生氫氣。實(shí)施例5儲(chǔ)氳材料硼氫化鈉100g、10wt。/。氨水10ml、淀粉接技丙烯腈10g;制備方法將硼氫化鈉、氨水和500g水配制成堿性硼氫化鈉溶液,將堿性硼氪化鈉溶液注入吸水材料淀粉接枝丙烯腈,吸水材料吸收堿性硼氫化鈉溶液,形成硼氳化鈉凝膠溶液。經(jīng)室溫真空干燥,使得含水量低于lwt%,獲得吸水材料包覆的硼氫化鈉儲(chǔ)氫材料。利用該儲(chǔ)氬材料制備氫氣的方法將含1g硝酸鎳Ni(N03)2的催化劑前驅(qū)溶液100g加入到所述的儲(chǔ)氫材料中,催化劑前驅(qū)溶液被吸水材料包覆的硼氫化鈉儲(chǔ)氫材料吸收,形成凝膠。催化劑前驅(qū)被硼氫化鈉還原成催化劑金屬鎳均勻地分布在凝膠中,硼氫化鈉在金屬鎳上發(fā)生水解反應(yīng),產(chǎn)生氫氣。實(shí)施例6儲(chǔ)氫材料硼氫化鈉100g、氫氧化鈉10g、2-丙烯酰胺-2-曱基丙磺酸Ug;制備方法將硼氫化鈉、氫氧化鈉和800g水配制成石成性硼氫化鈉溶液,將^4性硼氬化鈉溶液注入吸水材料2-丙烯酰胺-2-曱基丙^黃酸,吸水材料吸收堿性硼氫化鈉溶液,形成硼氫化鈉凝膠溶液。經(jīng)室溫真空干燥,使得含水量低于lwt%,獲得吸水材料包覆的硼氫化鈉儲(chǔ)氫材料。利用該儲(chǔ)氫材料制備氫氣的方法將含5g硝酸鈷Co(N03)2的催化劑前驅(qū)溶液100g加入到所述的儲(chǔ)氫材料中,催化劑前驅(qū)溶液被吸水材料包覆的硼氫化鈉儲(chǔ)氫材料吸收,形成凝膠。催化劑前驅(qū)被硼氫化鈉還原成催化劑金屬鈷均勻地分布在凝膠中,硼氫化鈉在金屬鈷上發(fā)生水解反應(yīng),產(chǎn)生氫氣。實(shí)施例7儲(chǔ)氫材料硼氫化鉀100g、氫氧化鈉35g、曱基丙烯酰胺20g;制備方法將硼氫化鉀、氫氧化鈉和300g水配制成^5成性硼氫化鉀溶液,將堿性硼氬化鉀溶液注入吸水材料曱基丙烯酰胺,吸水材料吸收堿性硼氫化鉀溶液,形成硼氫化鉀凝膠溶液。經(jīng)室溫真空干燥,使得含水量低于lwt%,獲得吸水材料包覆的硼氫化鉀儲(chǔ)氫材料。利用該儲(chǔ)氫材料制備氫氣的方法將含4g氯鉑酸銨(NH4)2PtCl6的催化劑前驅(qū)溶液100g加入到所述的儲(chǔ)氬材料中,催化劑前驅(qū)溶液被吸水材料包覆的硼氫化鉀儲(chǔ)氫材料吸收,形成凝膠。催化劑前驅(qū)被硼氫化鉀還原成催化劑金屬4白均勻地分布在凝膠中,硼氫化鉀在金屬鉑上發(fā)生水解反應(yīng),產(chǎn)生氫氣。實(shí)施例8儲(chǔ)氫材料硼氫化鈉100g、氫氧化鈉40g、順丁烯二酸酐5g;制備方法將硼氫化鈉、氫氧化鈉和400g水配制成;威性硼氫化鈉溶液,將堿性硼氬化鈉溶液注入吸水材料順丁烯二酸酐,吸水材料吸收堿性硼氫化鈉溶液,形成硼氫化鈉凝膠溶液。經(jīng)室溫真空干燥,使得含水量低于lwt%,獲得吸水材料包覆的硼氫化鈉儲(chǔ)氫材料。利用該儲(chǔ)氳材料制備氫氣的方法將含5g氯鉑酸鉀K2PtCl6的催化劑前驅(qū)溶液100g加入到所述的儲(chǔ)氫材料中,催化劑前驅(qū)溶液被吸水材料包覆的硼氫化鈉儲(chǔ)氫材料吸收,形成凝膠。催化劑前驅(qū)被硼氫化鈉還原成催化劑金屬柏均勻地分布在凝膠中,硼氫化鈉在金屬鉑上發(fā)生水解反應(yīng),產(chǎn)生氳氣。實(shí)施例9儲(chǔ)氫材料硼氫化鋰100g、氫氧化鈉5g、淀粉酯接枝苯乙烯高吸水材料8g;制備方法將硼氫化鋰、氫氧化鈉和6G0g水配制成堿性硼氫化鋰溶液,將堿性硼氬化鋰溶液注入淀粉酯接枝苯乙烯高吸水材料,吸水材料吸收堿性硼氪化鋰溶液,形成硼氫化鋰凝膠溶液。經(jīng)室溫真空干燥,使得含水量低于lwt%,獲得吸水材料包覆的硼氫化鋰儲(chǔ)氫材料。利用該儲(chǔ)氫材料制備氫氣的方法將含0.15g硝酸鈀Pd(N03)2的催化劑前驅(qū)溶液100g加入到所述的儲(chǔ)氳材料中,催化劑前驅(qū)溶液被吸水材料包覆的硼氫化鋰儲(chǔ)氫材料吸收,形成凝膠。催化劑前驅(qū)被硼氬化鋰還原成催化劑金屬鈀均勻地分布在凝膠中,硼氫化鋰在金屬鈀上發(fā)生水解反應(yīng),產(chǎn)生氫氣。實(shí)施例10儲(chǔ)氫材料硼氫化鈉100g、氫氧化鈣30g、環(huán)氧氯丙烷改性淀粉接枝丙烯腈共聚物12g;制備方法將硼氫化鈉、氫氧化鈣和90Gg水配制成^咸性硼氫化鈉溶液,將堿性硼氳化鈉溶液注入吸水材料環(huán)氧氯丙烷改性淀粉接枝丙烯腈共聚物,吸水材料吸收堿性硼氫化鈉溶液,形成硼氫化鈉凝膠溶液。經(jīng)室溫真空干燥,使得含水量低于lwt%,獲得吸水材料包覆的硼氫化鈉儲(chǔ)氫材料。利用該儲(chǔ)氫材料制備氫氣的方法將含3.5g醋酸鈀Pd(OAC)2的催化劑前驅(qū)溶液100g加入到所述的儲(chǔ)氫材料中,催化劑前驅(qū)溶液被吸水材料包覆的硼氬化鈉儲(chǔ)氬材料吸收,形成凝膠。催化劑前驅(qū)被硼氬化鈉還原成催化劑金屬鈀均勻地分布在凝膠中,硼氫化鈉在金屬鈀上發(fā)生水解反應(yīng),產(chǎn)生氫氣。實(shí)施例11儲(chǔ)氫材料硼氫化鈉100g、氳氧化鈉15g、縮水甘油醚交聯(lián)淀粉接枝丙烯腈共聚物0.5g;制備方法將硼氫化鈉、氫氧化鈉和85Gg水配制成堿性硼氫化鈉溶液,將堿性硼氬化鈉溶液注入吸水材料縮水甘油醚交聯(lián)淀粉接枝丙烯腈共聚物,吸水材料吸收堿性硼氫化鈉溶液,形成硼氫化鈉凝膠溶液。經(jīng)室溫真空干燥,使得含水量低于lwt%,獲得吸水材料包覆的硼氫化鈉儲(chǔ)氫材料。利用該儲(chǔ)氳材料制備氫氣的方法將含2g四氯化鉑PtCU的催化劑前驅(qū)溶液100g加入到所述的儲(chǔ)氫材料中,催化劑前驅(qū)溶液被吸水材料包覆的硼氫化鈉儲(chǔ)氫材料吸收,形成凝膠。催化劑前驅(qū)被硼氫化鈉還原成催化劑金屬鉑均勻地分布在凝膠中,硼氫化鈉在金屬鉑上發(fā)生水解反應(yīng),產(chǎn)生氫氣。上述實(shí)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^t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羥乙基纖維素高吸水性材料、羧甲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。催化劑為氯亞鉑酸銨(NH4)2PtCU、氯亞鉑酸鉀K2PtCl4、二氯化鉑PtCl2、硝酸鉑Pt(NO。2、氯化鈀PdCl2、硫酸4巴PdS04、氯鈀酸銨(NH4)2PdCU、氯鈀酸鈉Na2PdCU或氯鈀酸鉀K2PdCl4。表l淀粉系高吸水性材料<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>表2改性淀粉及其衍生物<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>表3纖維素系高吸水性材料<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>權(quán)利要求1.一種用于燃料電池的氫氣的制備方法,其特征在于所述的方法包括如下步驟①將硼氫化物、氫氧化物和水配制成堿性硼氫化物溶液,將堿性硼氫化物溶液注入吸水材料,吸水材料吸收堿性硼氫化物溶液,形成硼氫化物凝膠溶液,經(jīng)室溫真空干燥,獲得吸水材料包覆的硼氫化物儲(chǔ)氫材料,所述的硼氫化物、氫氧化物、吸水材料的重量份比為100∶0.01-50∶0.1-25;②將催化劑前驅(qū)溶液加入到所述的儲(chǔ)氫材料中,催化劑前驅(qū)溶液被吸水材料包覆的硼氫化物儲(chǔ)氫材料吸收,形成凝膠;催化劑前驅(qū)被硼氫化物還原成催化劑金屬均勻地分布在凝膠中,硼氫化物在催化劑金屬上發(fā)生水解反應(yīng),產(chǎn)生氫氣。2、按照權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于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。3、按照權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于所述的氫氧化物為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水、氫氧化鈣中的一種或其中幾種的混合物。4、按照權(quán)利要求1所述的制備方法,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。5、按照權(quán)利要求4所述的制備方法,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、淀粉接枝丙烯腈、2-丙烯酰胺-2-曱基丙磺酸、淀粉接枝丙烯酸、丙烯酰胺、淀粉接枝丙烯酸、丙烯酸酯、淀粉接枝丙烯酸、丙烯酸鈉、曱基丙烯酰胺、淀粉接枝丙烯酸、丙烯酰胺和順丁烯二酸酐中的一種或其中幾種的混合物。6、按照權(quán)利要求4所述的制備方法,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。7、按照權(quán)利要求6所述的制備方法,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。8、按照權(quán)利要求4所述的制備方法,其特征在于所迷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、羧曱基纖維素系高吸水性材料、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。9、按照權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于所迷的催化劑前驅(qū)是鎳鹽、鈷鹽、鉑鹽或鈀鹽。10、按照權(quán)利要求9所述的制備方法,其特征在于所述的鎳鹽為NiCl2、Ni(N03)2、NiS04、其含結(jié)晶水鹽或者其水溶液;所述的鈷鹽為CoS04、CoCl2、Co(N03)2、其含結(jié)晶水鹽或者其水溶液;所述的鉑鹽為氯鉑酸銨(NH4)2PtCl6、氯鉑酸鉀K2PtCl6、氯亞鉑酸銨(NH4)2PtCU、氯亞鉑酸鉀K2PtCl4、四氯化鉑PtCl4、二氯化鉑PtCb或硝酸鉑Pt(N03)2;所述的鈀鹽為硝酸鈀Pd(N03)2、醋酸釔Pd(OAC)2、氯化鈀PdCl2、硫酸鈀PdS04、氯鈀酸銨(NH4)2PdCU、氯鈀酸鈉Na2PdCU或氯鈀酸鉀K2PdCl4。全文摘要本發(fā)明公開了一種燃料電池氫氣的制備方法。所述的方法包括是將硼氫化物、氫氧化物和吸水材料混合均勻后加入水,形成硼氫化物凝膠溶液,即儲(chǔ)氫材料;將催化劑加入到所述的儲(chǔ)氫材料中,硼氫化物水解,產(chǎn)生氫氣。本發(fā)明提供的儲(chǔ)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(duì)制備的氫氣過(guò)濾的優(yōu)點(diǎn),屬于燃料電池領(lǐng)域。文檔編號(hào)C01B3/06GK101249943SQ20071011905公開日2008年8月27日申請(qǐng)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(qǐng)人:漢能科技有限公司
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