專利名稱：一種水解制氫的鋁金屬(合金)材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水解制氫的鋁金屬(合金)材料，具體涉及一種Al-NaCl材料或Al-NaCl-低熔點金屬(Ga、In、Sn等)合金材料及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
化石能源枯竭和環(huán)境日益惡化迫使世界各國研究者竭力研究和開發(fā)利用新的能源。我國在《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》中明確指出能源是未來15年我國科 技發(fā)展的重要領(lǐng)域，低成本規(guī)?；_發(fā)利用清潔能源則是重點研究領(lǐng)域和優(yōu)先資助課題。氫能具有來源廣泛、清潔環(huán)保、可儲存、再生等優(yōu)點，被視為21世紀(jì)最具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉?。氫能由于受到制氫技術(shù)、貯存技術(shù)和運輸技術(shù)等三個方面的限制而難于推廣應(yīng)用。在制氫方面，現(xiàn)行工業(yè)用氫主要采用化石燃料制氫或電解水制氫，其中以化石燃料制氫為主，其制氫效率不高，需要消耗大量能源，伴生二氧化碳，對環(huán)境污染較大。在貯氫方面，尚缺有效的貯氫方式，如使用氣態(tài)儲帶氫，能量密度較低；如使用液態(tài)儲帶氫，則要求超低溫，儲罐成本高,且儲氫罐本身笨重,難于車栽；即使儲罐內(nèi)充滿氫,儲存氫量只占儲存罐質(zhì)量的5% 7%，所以，采用貯氫的方式作為汽車能源必增加汽車重量，與目前汽車輕量化發(fā)展方向相矛盾。另外，在氫氣運輸技術(shù)方面，氫氣雖然具有較好的潛在可運輸性，但其極易泄漏，即使真空密封的氫燃料箱，每天泄漏率尚達(dá)2%。因此，氫能的有效利用受到上述三方面的技術(shù)限制而無法實現(xiàn)。目前，國內(nèi)涉及鋁合金制氫的專利如下
I. 一種鎵鋁合金、制備方法及其在制氫領(lǐng)域的應(yīng)用(申請?zhí)?00810006957. I ;公開號CN 101235451A)。該專利采用鎵、鋁兩種原料通過熔融冷鑄法制備鎵鋁合金。2. 一種鋁鎵合金(申請?zhí)?00810300282. I ;公開號CN 101497954A)。該專利采用鎵、鋁兩種原料通過真空熔煉法制備鎵鋁合金。3. —種生產(chǎn)氫氣的鋁合金的制造方法(申請?zhí)?00810115694. 8 ;公開號CN101613082A)。該專利采用鎵、鋁兩種原料粉末通過泡沫冶金法，輔以高壓、燒結(jié)、成型等技術(shù)制備鎵鋁合金。4. 一種水解制氫的鋁合金及其制備(申請?zhí)?00710011042. 5 ;公開號CN101289163A)。該專利主要采用鉍、鋁兩種原料并輔以低熔點金屬通過球磨制備鉍鋁合金。本專利采用Al (Ga、In、Sn等)粉末與NaCl通過機(jī)械合金化制備Al-NaCl-低熔點金屬(Ga、In、Sn等)合金體系,該合金能水解制氫。該專利與以上所列的第1、2、3種專利相比，其合金成分和制備方法均不同。與以上所列的第4種專利相比，其合金成分不同(不含鉍)。因此，本專利所涉及技術(shù)在國內(nèi)為首創(chuàng)。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于現(xiàn)有制氫技術(shù)的種種不足，本發(fā)明的目的在于通過對現(xiàn)有的鋁合金水解制氫技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，提供一種水解制氫的鋁金屬(合金)材料及其制備方法，它具有工藝簡單，成本低廉的優(yōu)點。為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明人通過大量試驗研究，最終獲得了如下技術(shù)方案
一種水解制氫的鋁金屬(合金)材料，其特征在于組成成分的質(zhì)量百分比(Wt%)如下
權(quán)利要求
1.一種水解制氫的鋁金屬(合金)材料，其特征在于組成成分的質(zhì)量百分比被％如下
2.如權(quán)利要求I所述的水解制氫的鋁金屬(合金)材料，其特征在于組成成分的質(zhì)量百分比wt%如下
3.如權(quán)利要求2所述的水解制氫的鋁金屬(合金)材料，其特征在于組成成分的質(zhì)量百分比wt%如下
4.一種制備權(quán)利要求1-3所述的水解制氫的鋁金屬(合金)材料的方法，包括以下步驟 (1)在氬氣保護(hù)下稱取各金屬Al、In、Sn、Ga粉末，或者只稱取金屬Al粉，同時按比例稱取適量的NaCl，用行星式球磨機(jī)球磨，球磨罐及球磨介質(zhì)均為瑪瑙，球磨罐密封，填充氬氣保護(hù)，球磨參數(shù)為球料比是5-30 :1，球磨時間是6-48h,轉(zhuǎn)速是200r/min以上； (2)球磨完成后合金顆粒真空包裝或采用惰性氣體保護(hù)，所用保護(hù)氣體是氬氣、氮氣、氦氣中的至少一種； 所述的金屬Al、In、Sn粉末粒徑< 200目，金屬Ga在液態(tài)下加入，NaCl為普通食鹽； 所述金屬原料的純度> 95%。
全文摘要
一種水解制氫的鋁金屬(合金)材料，其特征在于組成成分的質(zhì)量百分比(wt%)如下金屬Al20-80NaCl20-80由于沒有添加貴金屬元素或添加的昂貴金屬元素Ga和In少，故該金屬(合金)系統(tǒng)的成本非常低廉。通過機(jī)械合金化技術(shù)制備而成。本發(fā)明的成本非常低廉，可以在70度水浴中直接與水反應(yīng)，達(dá)到快速制氫的效果，產(chǎn)氫率達(dá)到理論值的40％以上。
文檔編號C22C1/05GK102851549SQ201210317200
公開日2013年1月2日 申請日期2012年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月31日
發(fā)明者董仕節(jié), 王輝虎, 常鷹, 羅平 申請人:湖北工業(yè)大學(xué)