專利名稱：：一種水解制氫用鎂基氫化物復(fù)合體系及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及能源化學(xué)和化學(xué)電源產(chǎn)品
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種水解制氫用鎂基氫化物復(fù)合體系及其制備方法和制氫應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)能源的需求越來越大，傳統(tǒng)化石能源日趨枯竭，CO2的排放致使溫室效應(yīng)日益嚴(yán)重。在這種情況下，人們迫切需要開發(fā)新型綠色替代能源，氫能便是最有前景的能量形式之一。氫是一種高能量密度、清潔的新能源，并且來源廣泛，本身對(duì)人體無毒副作用。近幾年，燃料電池發(fā)展迅速，特別是質(zhì)子交換膜燃料電池，因其工作效率高，反應(yīng)溫度低等優(yōu)點(diǎn)，有望成為21世紀(jì)的重要發(fā)電方式。氫作為燃料電池的最佳燃料，可直接將氫能轉(zhuǎn)化為電能。但是，用氫氣作燃料電池的燃料也存在許多困難，主要是缺乏方便、可直接利用的供氫方法和安全、高效、經(jīng)濟(jì)、輕便的儲(chǔ)氫技術(shù)。目前為燃料電池供氫的方式主要有四種1)高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫法；2)低溫液態(tài)儲(chǔ)氫法；3)固態(tài)儲(chǔ)氫法；4)甲醇、汽油或天然氣重整制氫法。前三種方法可以看成是將氫通過不同方式存儲(chǔ)起來，在需要時(shí)通過改變存儲(chǔ)環(huán)境達(dá)到放氫的效果，第四種方法則是直接制取氫氣。其中固態(tài)儲(chǔ)氫法利用儲(chǔ)氫合金、配位氫化物等儲(chǔ)存氫，這種技術(shù)的儲(chǔ)氫體積密度較高，從儲(chǔ)氫量和安全性來最具有很大的發(fā)展空間。在眾多儲(chǔ)氫合金中，鎂基儲(chǔ)氫合金由于由于儲(chǔ)氫容量高、資源豐富、質(zhì)量輕和對(duì)環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)，所以被認(rèn)為是最有希望的燃料電池用儲(chǔ)氫合金材料。但是鎂基合金吸放氫溫度較高，動(dòng)力學(xué)性能不夠理想，特別是放氫溫度通常需要達(dá)到250300°C以上。盡管通過不懈的研究，采用不同制備方法等手段降低放氫溫度，但仍須200°C以上才能放氫，且有效放氫量有限，難以滿足實(shí)際應(yīng)用。隨著燃料電池和氫能研究的不斷深入，人們利用多種儲(chǔ)氫供氫技術(shù)構(gòu)建了不同的移動(dòng)氫氣發(fā)生設(shè)備。但受吸放氫條件、產(chǎn)氫率、成本等因素的影響，距離實(shí)際應(yīng)用仍有一定的距離。采用鎂基氫化物水解供氫是一種簡(jiǎn)單有效的制氫方法，可在常溫常壓下制取氫氣。但鎂基氫化物的水解反應(yīng)動(dòng)力學(xué)性能較差，有效制氫量較低。同時(shí)氫化物的制備條件苛刻，傳統(tǒng)制備方法需要在300400°C，壓力達(dá)40MPa才能與氫反應(yīng)，制備成本較高。本發(fā)明利用氫化燃燒合成法制備低成本、高活性的鎂基氫化物復(fù)合體系，結(jié)合氫化物水解技術(shù)，可在常溫常壓條件下隨時(shí)制取氫氣，并擁有較高的制氫轉(zhuǎn)化率。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種水解制氫用鎂基氫化物復(fù)合體系的制備方法。該法原料來源廣泛，價(jià)格低廉，合成過程簡(jiǎn)單，省時(shí)省能?？梢?guī)模化制備高活性水解用鎂基氫化物。本發(fā)明的技術(shù)方案可按以下方式實(shí)施—種水解制氫用鎂基氫化物復(fù)合體系，其特征在于該復(fù)合體系是按照如下方法制備得到的取鎂粉和鎳粉，摩爾比為301491，在用量為鎂粉和鎳粉混合物總重量310%的催化劑和適量的有機(jī)分散劑的作用下氫化燃燒合成，再進(jìn)行強(qiáng)力機(jī)械球磨；所得水解制氫用鎂基氫化物復(fù)合體系中鎂氫化物占?xì)浠锟傊亓堪俜直葹?598%，鎂鎳氫化物25%；其中，所述催化劑為石墨、B、Al、La、Ca、V、Ce、Nb中的一種，鎂氫化物為MgH2,鎂鎳氫化物為M^NiH4和Mg2NiHtl.3以任意比的混合物。所述的鎂粉和鎳粉的優(yōu)選摩爾比為401491。催化劑用量?jī)?yōu)選鎂粉和鎳粉總重的57%。本發(fā)明水解制氫用鎂基氫化物復(fù)合體系由氫化物和催化劑組成。氫化物由鎂氫化物和鎂鎳氫化物組成。所述的氫化燃燒合成工藝包括如下步驟將摩爾比為301491的鎂粉和鎳粉添加催化劑和適量的有機(jī)分散劑，經(jīng)高能球磨預(yù)處理，混合均勻，置于壓力為12MPa的氫氣氣氛反應(yīng)器中，升溫到803853K保溫lh，然后降溫到603643K保溫220h，再自然降溫至室溫。所述催化劑為石墨、B、Al、La、Ca、V、Ce、Nb中的一種。所述的強(qiáng)力機(jī)械球磨條件優(yōu)選為將氫化燃燒合成產(chǎn)物處于氬氣或氫氣氣氛的保護(hù)下，球磨時(shí)間為0.520h，球料比為201501。所述的氫化燃燒合成之前可采用強(qiáng)力機(jī)械球磨進(jìn)行預(yù)處理，球磨時(shí)間為0.520h，球料比為201501。上述鎂基氫化物復(fù)合體系的制備方法，其特征在于該方法包括以下步驟a:以301491摩爾比取鎂粉和鎳粉，添加鎂粉和鎳粉混合物總質(zhì)量310%的催化劑和適量的有機(jī)分散劑，混合均勻；b通過強(qiáng)力機(jī)械球磨預(yù)處理步驟a得到的混合物，烘干；球磨條件為混合物處于氬氣或氫氣氣氛的保護(hù)下，球磨時(shí)間為0.520h，球料比為201501;c將步驟a或b得到的混合物進(jìn)行氫化燃燒合成；d強(qiáng)力機(jī)械球磨步驟c制備的產(chǎn)物，得到本發(fā)明鎂基氫化物復(fù)合體系；強(qiáng)力機(jī)械球磨條件為步驟c制備的產(chǎn)物處于氬氣或氫氣氣氛的保護(hù)下，球磨時(shí)間為0.520h，球料比為201501。所述的氫化燃燒合成為將步驟“a”或“b”得到的混合物置于壓力為12MPa的氫氣氣氛反應(yīng)器中，升溫到803853K保溫lh，然后降溫到603643K保溫220h，自然降溫至室溫。本發(fā)明所述的有機(jī)分散劑可為乙醇或者丙酮，用量為與鎂粉和鎳粉的混合物總重之比為1-21(ml/g)ο步驟b和d中的強(qiáng)力機(jī)械球磨條件可為行星式高能球磨機(jī)，混合物可置于氬氣或氫氣氣氛下的IOOml不銹鋼球磨罐內(nèi)，球磨時(shí)間優(yōu)選為0.510h，球料比優(yōu)選為301401。以上原料市場(chǎng)均有銷售，對(duì)原料粒度性質(zhì)無特殊要求。將上述方法制得的鎂基氫化物復(fù)合體系與水溶液發(fā)生水解反應(yīng)，釋放出氫氣，反應(yīng)所需水溶液可以是中性、酸性溶液。水解反應(yīng)可在常壓，低于100°c條件下進(jìn)行。本發(fā)明所述的鎂基氫化物復(fù)合體系可在水解制氫中應(yīng)用，具有顯著的效果。本發(fā)明提供的上述鎂基氫化物復(fù)合體系與水解制氫反應(yīng)，可為便攜式或其他移動(dòng)式氫燃料交通工具提供氫源，適用于室內(nèi)、戶外等多種環(huán)境。與現(xiàn)有技術(shù)比較本發(fā)明的有益效果1.本發(fā)明組合工藝制備的鎂基氫化物復(fù)合體系具有省時(shí)、省能、工藝簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，易于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)，適合市場(chǎng)化推廣。而且本發(fā)明鎂基氫化物復(fù)合體系理論制氫量最高可達(dá)1600ml/g。下面對(duì)方案優(yōu)選范圍進(jìn)行說明將鎂粉(粒徑為45μm,純度99%)和鎳粉(粒徑23μm，純度99.99%)按摩爾比451稱取共10g，與Ig催化劑(催化劑分別為石墨、鋁粉、鑭粉、鈣粉或釩粉)混合均勻，加入適量丙酮(用量為與鎂粉和鎳粉的混合物總重之比12lml/g)，超聲分散60min，在溫度為326K的烘箱中將其烘干。將混合物置于IOOml不銹鋼球磨罐內(nèi)，抽真空后充入0.IMPa氬氣，反復(fù)3次后使球磨罐內(nèi)為高純度氬氣保護(hù)性氣氛。采用行星式高能球磨機(jī)進(jìn)行強(qiáng)力球磨，球磨時(shí)間為5h，球料比為201。將球磨后的混合物漿料置于真空干燥箱內(nèi)干燥至恒重后裝入樣品舟，放入合成爐內(nèi)，不經(jīng)壓制，直接氫化燃燒合成。為避免氧化，先用真空泵將合成爐內(nèi)的氣體壓力抽至25Pa，然后通入0.IMPa的氬氣再次抽真空，如此重復(fù)3次后通入氫氣至2.OMPa,以平均lOK/min的速度升溫到823K，在此溫度保溫lh，自然降溫至623K。選擇3個(gè)不同的保溫時(shí)間，如表1所示，以確定最佳保溫時(shí)間。通過lmol/L稀鹽酸與所制備的鎂基氫化物完全反應(yīng)，以排水法收集氣體。樣品3的放氫量最大，由此可以看出保溫時(shí)間的增加，可使氫化更為完全。但從能源利用的角度出發(fā)，也可選擇保溫時(shí)間為IOh的工藝。因此優(yōu)選保溫時(shí)間為1020h。2.采用本方法制備的鎂基氫化物復(fù)合體系具有更高的水解活性，相比于專利CN101476070A所制備的氫化物體系，本法制備的材料可在常溫常壓下的純水中40min內(nèi)，制氫1040ml/g，而專利CN101476070A所制備的氫化物體系在相同條件下僅制氫400ml/g。氫化燃燒合成工藝制備出的鎂基氫化物復(fù)合體系直接水解動(dòng)力學(xué)性能較差，轉(zhuǎn)化率低。球磨處理氫化燃燒合成產(chǎn)物可提高，但是不同的催化劑所需的球磨時(shí)間是不相同的，下面對(duì)球磨時(shí)間的優(yōu)選方案進(jìn)行說明將上述氫化燃燒合成產(chǎn)物(催化劑分別為石墨、鋁粉、鑭粉、鈣粉或釩粉623K保溫20h)lg置于IOOml不銹鋼球磨罐內(nèi)，抽真空后充入0.IMPa氬氣，反復(fù)3次后使球磨罐內(nèi)為高純度氬氣保護(hù)性氣氛。磨機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)為400r/min，球磨時(shí)間0.520h，球料比401。球磨后產(chǎn)物在氬氣氣氛手套箱內(nèi)取出，稱取0.Ig樣品，裝入自制水解裝置內(nèi)與20ml水溶液反應(yīng)40min，采用排水法收集氣體，如表2所示。樣品3的制氫量最大，由此可以看出在以石墨為催化劑時(shí)，球磨時(shí)間為10小時(shí)，樣品制氫性能達(dá)到最佳。表中2可以看出不同催化劑所需要的球磨時(shí)間是不同的，綜合考慮，均以0.5IOh為最佳，因此優(yōu)選球磨時(shí)間為0.5IOh小時(shí)。表1氫化燃燒合成過程中不同保溫時(shí)間的選擇<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表2不同催化劑對(duì)球磨時(shí)間的選擇<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>3.本發(fā)明鎂基氫化物復(fù)合體系通過水解制備的氫氣純度高，所含雜質(zhì)僅包含水蒸氣，可直接應(yīng)用于質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)，免去了氫氣加濕步驟。所用制氫設(shè)施簡(jiǎn)單易行，可根據(jù)需求，快速制備氫氣，對(duì)制氫環(huán)境要求低，常溫常壓下即可完成氫氣的制備。4.本發(fā)明所用原料來源廣泛，我國(guó)鎂資源儲(chǔ)量豐富，水解制氫后的氫氧化物可通過電冶精煉回收再利用。使本發(fā)明所需成本維持在較低的水平，確保了整個(gè)氫能體系的循環(huán)利用。具體實(shí)施例方式下面通過實(shí)例進(jìn)一步說明本發(fā)明，但并不因此而限定本發(fā)明的內(nèi)容。實(shí)施例1按摩爾比401稱取鎂粉和鎳粉共10g，與0.3g礬粉混合均勻，加入適量丙酮(與鎂粉和鎳粉的混合物總重之比12lml/g)，超聲混合lh，在溫度為326K的烘箱中將其烘干。將該混合物置于合成爐內(nèi)，爐腔抽真空至25Pa，通入氬氣進(jìn)行清洗，反復(fù)3次后通入純度為99.999%的氫氣，初始?xì)鋲簽?.OMPa,以平均lOK/min的速度升溫到823K，然后在此溫度保溫lh，使鎂鎳金屬粉完全合金化。自然降溫至623K保溫10h，使金屬粉末完全氫化。然后自然降溫至室溫。將上述制得的氫化燃燒合成產(chǎn)物Ig置于球磨罐內(nèi)，抽真空后沖入0.4MPa高純氬氣。采用行星式高能球磨機(jī)進(jìn)行強(qiáng)力機(jī)械球磨5h，球料比為201。制備出的鎂基氫化物復(fù)合體系中鎂氫化物MgH2占?xì)浠锟傊亓堪俜直葹?598%，鎂鎳氫化物Mg2NiH4和Mg2NiH0.3以任意比的混合物占?xì)浠锟傊亓堪俜直葹?5%。在常溫常壓下加入蒸餾水，以排水法收集氣體，每克鎂基氫化物復(fù)合體系40min內(nèi)可制氫680ml。實(shí)施例2按摩爾比451稱取鎂粉和鎳粉共10g，與0.3g鋁粉混合均勻，加入適量丙酮(與鎂粉和鎳粉的混合物總重之比12lml/g)，超聲混合lh，在溫度為326K的烘箱中將其烘干。將該混合物置于合成爐內(nèi)，爐腔抽真空至25Pa，通入氬氣進(jìn)行清洗，反復(fù)3次后通入純度為99.999%的氫氣，初始?xì)鋲簽?.OMPa,以平均lOK/min的速度升溫到823K，然后在此溫度保溫lh，使鎂鎳金屬粉完全合金化。自然降溫至623K保溫10h，使金屬粉末完全氫化。然后自然降溫至室溫。將上述制得的氫化燃燒合成產(chǎn)物Ig置于球磨罐內(nèi)，抽真空后沖入0.4MPa高純氬氣。采用行星式高能球磨機(jī)進(jìn)行強(qiáng)力機(jī)械球磨15h，球料比為301。制備出的鎂基氫化物復(fù)合體系中鎂氫化物MgH2占?xì)浠锟傊亓堪俜直葹?598%，鎂鎳氫化物Mg2NiH4和Mg2NiH0.3以任意比的混合物占?xì)浠锟傊亓堪俜直葹?5%。鎂基氫化物復(fù)合體系在常溫常壓下加入蒸餾水，以排水法收集氣體，每克本發(fā)明材料40min內(nèi)制氫680ml。實(shí)施例3按摩爾比491稱取鎂粉和鎳粉共10g，與0.5g鑭粉混合均勻，加入適量丙酮(與鎂粉和鎳粉的混合物總重之比12lml/g)，超聲混合lh，在溫度為326K的烘箱中將其烘干。將該混合物置于合成爐內(nèi)，爐腔抽真空至25Pa，通入氬氣進(jìn)行清洗，反復(fù)多次后通入純度為99.999%的氫氣，初始?xì)鋲簽?.OMPa,以平均lOK/min的速度升溫到823K，然后在此溫度保溫lh，使鎂鎳金屬粉完全合金化。自然降溫至623K保溫2h，使金屬粉末完全氫化。然后自然降溫至室溫。將上述制得的氫化燃燒合成產(chǎn)物Ig置于球磨罐內(nèi)，抽真空后沖入0.4MPa高純氬氣。采用行星式高能球磨機(jī)進(jìn)行強(qiáng)力機(jī)械球磨0.5h，球料比為401。制備出的鎂基氫化物復(fù)合體系中鎂氫化物MgH2占?xì)浠锟傊亓堪俜直葹?598%，鎂鎳氫化物Mg2NiH4和Mg2NiH0.3以任意比的混合物占?xì)浠锟傊亓堪俜直葹?5%。鎂基氫化物復(fù)合體系在常溫常壓下加入蒸餾水，以排水法收集氣體，每克本發(fā)明材料40min內(nèi)制氫1040ml。實(shí)施例4按摩爾比351稱取鎂粉和鎳粉共10g，與0.3g石墨混合均勻，加入適量丙酮(與鎂粉和鎳粉的混合物總重之比12lml/g)，超聲混合lh。將混合后的漿料置于球磨罐內(nèi)，沖入0.4MPa高純氬氣。采用行星式高能球磨機(jī)進(jìn)行強(qiáng)力機(jī)械球磨預(yù)處理5h，球料比為201。將預(yù)處理后的漿料在326K烘箱內(nèi)干燥至恒重，置于合成爐內(nèi)。將爐腔抽真空至25Pa，通入氬氣進(jìn)行清洗，反復(fù)多次后通入純度為99.999%的氫氣，初始?xì)鋲簽?.OMPa,以平均lOK/min的速度升溫到823K，然后在此溫度保溫lh，使混合金屬粉完全合金化。自然降溫至623K保溫2h，使金屬粉術(shù)完全氫化，然后自然降溫至室溫。將上述制得的氫化燃燒合成產(chǎn)物Ig置于球磨罐內(nèi)，抽真空后沖入0.4MPa高純氬氣。采用行星式高能球磨機(jī)進(jìn)行強(qiáng)力機(jī)械球磨5h，球料比為401制備出的鎂基氫化物復(fù)合體系中鎂氫化物MgH2占?xì)浠锟傊亓堪俜直葹?598%，鎂鎳氫化物Mg2NiH4和Mg2NiH0.3以任意比的混合物占?xì)浠锟傊亓堪俜直葹?5%。鎂基氫化物復(fù)合體系在常溫常壓下加入蒸餾水，以排水法收集氣體，每克本發(fā)明材料40min內(nèi)制氫680ml。實(shí)施例5按摩爾比401稱取鎂粉和鎳粉共10g，與0.7g鈰粉混合均勻，加入適量丙酮(與鎂粉和鎳粉的混合物總重之比12lml/g)，超聲混合lh，在溫度為326K的烘箱中將其烘干。將該混合物置于合成爐內(nèi)，爐腔抽真空至25Pa，通入氬氣進(jìn)行清洗，反復(fù)多次后通入純度為99.999%的氫氣，初始?xì)鋲簽?.OMPa,以平均lOK/min的速度升溫到823K，然后在此溫度保溫lh，使混合金屬粉完全合金化，再自然降溫至623K保溫2h，使金屬粉末完全氫化，然后自然降溫至室溫。將上述制得的氫化燃燒合成產(chǎn)物Ig置于球磨罐內(nèi)，抽真空后沖入0.4MPa高純氬氣。采用行星式高能球磨機(jī)進(jìn)行強(qiáng)力機(jī)械球磨10h，球料比為401。將球磨后的漿料在326K烘箱內(nèi)干燥至恒重。制備出的鎂基氫化物中鎂氫化物MgH2占?xì)浠锟傊亓堪俜直葹?598%，鎂鎳氫化物Mg2NiH4和Mg2NiHtl3以任意比的混合物占?xì)浠锟傊亓堪俜直葹?5%。鎂基氫化物復(fù)合體系在常溫常壓下加入蒸餾水，以排水法收集氣體，每克本發(fā)明材料40min內(nèi)制氫780ml。實(shí)施例6按摩爾比301稱取鎂粉和鎳粉共10g，與Ig鈣粉混合均勻，加入適量丙酮(與鎂粉和鎳粉的混合物總重之比12lml/g)，超聲混合lh，在溫度為326K的烘箱中將其烘干。將該混合物置于合成爐內(nèi)，爐腔抽真空至25Pa，通入氬氣進(jìn)行清洗，反復(fù)多次后通入純度為99.999%的氫氣，初始?xì)鋲簽?.OMPa,以平均lOK/min的速度升溫到823K，然后在此溫度保溫lh，使混合金屬粉完全合金化。自然降溫至623K保溫10h，使金屬粉術(shù)完全氫化，然后自然降溫至室溫。將上述制得的氫化燃燒合成產(chǎn)物Ig置于球磨罐內(nèi)，抽真空后沖入0.4MPa高純氬氣。采用行星式高能球磨機(jī)進(jìn)行強(qiáng)力機(jī)械球磨0.5h，球料比為401。制備出的鎂基氫化物復(fù)合體系中鎂氫化物MgH2占?xì)浠锟傊亓堪俜直葹?598%，鎂鎳氫化物Mg2NiH4和Mg2NiH0.3以任意比的混合物占?xì)浠锟傊亓堪俜直葹?5%。鎂基氫化物復(fù)合體系在常溫常壓下加入蒸餾水，以排水法收集氣體，每克本發(fā)明材料40min內(nèi)制氫740ml。實(shí)施例7按摩爾比451稱取鎂粉和鎳粉共10g，與0.8g鈮粉混合均勻，加入適量丙酮(與鎂粉和鎳粉的混合物總重之比12lml/g)，超聲混合lh，在溫度為326K的烘箱中將其烘干。將該混合物置于合成爐內(nèi)，爐腔抽真空至25Pa，通入氬氣進(jìn)行清洗，反復(fù)多次后通入純度為99.999%的氫氣，初始?xì)鋲簽?.OMPa,以平均lOK/min的速度升溫到823K，然后在此溫度保溫lh，使混合金屬粉完全合金化。自然降溫至623K保溫20h，使金屬粉末完全氫化，然后自然降溫至室溫。將上述制得的氫化燃燒合成產(chǎn)物Ig置于球磨罐內(nèi)，抽真空后沖入0.4MPa高純氬氣。采用行星式高能球磨機(jī)進(jìn)行強(qiáng)力機(jī)械球磨0.5h，球料比為401。制備出的鎂基氫化物復(fù)合體系中鎂氫化物MgH2占?xì)浠锟傊亓堪俜直葹?598%，鎂鎳氫化物Mg2NiH4和Mg2NiH0.3以任意比的混合物占?xì)浠锟傊亓堪俜直葹?5%。鎂基氫化物復(fù)合體系在常溫常壓下加入蒸餾水，以排水法收集氣體，每克本發(fā)明材料40min內(nèi)制氫790ml。實(shí)施例8按摩爾比491稱取鎂粉和鎳粉共10g，與0.5g鑭粉混合均勻，加入適量丙酮(與鎂粉和鎳粉的混合物總重之比12lml/g)，超聲混合lh，在溫度為326K的烘箱中將其烘干。將該混合物置于合成爐內(nèi)，將爐腔抽真空至25Pa，通入氬氣進(jìn)行清洗，反復(fù)多次后通入純度為99.999%的氫氣，初始?xì)鋲簽?.OMPa,以平均lOK/min的速度升溫到853K，然后在此溫度保溫lh，使混合金屬粉完全合金化。自然降溫至613K保溫20h，使金屬粉末完全氫化，然后自然降溫至室溫。將上述制得的氫化燃燒合成產(chǎn)物Ig置于球磨罐內(nèi)，抽真空后沖入0.4MPa高純氬氣。采用行星式高能球磨機(jī)進(jìn)行強(qiáng)力機(jī)械球磨0.5h，球料比為401。制備出的鎂基氫化物復(fù)合體系中鎂氫化物MgH2占?xì)浠锟傊亓堪俜直葹?598%，鎂鎳氫化物Mg2NiH4和Mg2NiH0.3以任意比的混合物占?xì)浠锟傊亓堪俜直葹?5%。鎂基氫化物復(fù)合體系在常溫常壓下加入0.lmol/L的鹽酸，以排水法收集氣體，每克本發(fā)明材料40min內(nèi)制氫1550ml。權(quán)利要求一種水解制氫用鎂基氫化物復(fù)合體系，其特征在于該復(fù)合體系包括如下步驟制備得到的取鎂粉和鎳粉，摩爾比為30∶1～49∶1，在用量為鎂粉和鎳粉混合物總重量3～10％的催化劑和適量的有機(jī)分散劑的作用下氫化燃燒合成，再進(jìn)行強(qiáng)力機(jī)械球磨；所得水解制氫用鎂基氫化物復(fù)合體系中鎂氫化物占?xì)浠锟傊亓堪俜直葹?5～98％，鎂鎳氫化物為2～5％；其中，所述催化劑為石墨、B、Al、La、Ca、V、Ce、Nb中的一種，鎂氫化物為MgH2，鎂鎳氫化物為Mg2NiH4和Mg2NiH0.3以任意比的混合物。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水解制氫用鎂基氫化物復(fù)合體系，其特征在于所述的氫化燃燒合成工藝包括如下步驟將摩爾比為301491的鎂粉和鎳粉添加催化劑和適量的有機(jī)分散劑，混合均勻，置于壓力為12MPa的氫氣氣氛反應(yīng)器中，升溫到803853K保溫Ih，然后降溫到603643K保溫220h，再自然降溫至室溫。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水解制氫用鎂基氫化物復(fù)合體系，其特征在于所述的鎂粉和鎳粉的摩爾比為401491。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水解制氫用鎂基氫化物復(fù)合體系，其特征在于所述的強(qiáng)力機(jī)械球磨條件為氫化燃燒合成產(chǎn)物處于氬氣或氫氣氣氛的保護(hù)下，球磨時(shí)間為0.520h，球料比為201501。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水解制氫用鎂基氫化物復(fù)合體系，其特征在于所述的氫化燃燒合成之前采用強(qiáng)力機(jī)械球磨進(jìn)行預(yù)處理，球磨時(shí)間為0.520h，球料比為201501。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水解制氫用鎂基氫化物復(fù)合體系，其特征在于所述有機(jī)分散劑為乙醇或者丙酮。7.—種權(quán)利要求1或2所述的鎂基氫化物復(fù)合體系的制備方法，其特征在于該方法包括以下步驟a:以301491摩爾比取鎂粉和鎳粉，添加鎂粉和鎳粉混合物總重量310%的催化劑和有機(jī)分散劑，混合均勻；b通過強(qiáng)力機(jī)械球磨預(yù)處理步驟a得到的混合物，烘干；球磨條件為混合物處于氬氣或氫氣氣氛的保護(hù)下，球磨時(shí)間為0.520h，球料比為201501；c將步驟a或b得到的混合物進(jìn)行氫化燃燒合成；d強(qiáng)力機(jī)械球磨步驟c制備的產(chǎn)物，得到本發(fā)明鎂基氫化物復(fù)合體系；強(qiáng)力機(jī)械球磨條件為步驟c制備的產(chǎn)物處于氬氣或氫氣氣氛的保護(hù)下，球磨時(shí)間為0.520h，球料比為201501。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鎂基氫化物復(fù)合體系的制備方法，其特征在該方法步驟b中有機(jī)分散劑為乙醇或丙酮，用量為與鎂粉和鎳粉的混合物總重之比12lml/g。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鎂基氫化物復(fù)合體系的制備方法，其特征在與所述的氫化燃燒合成為將步驟“a”或“b”得到的混合物置于壓力為12MPa的氫氣氣氛反應(yīng)器中，升溫到803853K保溫Ih，然后降溫到603643K保溫220h，自然降溫至室溫。10.一種權(quán)利要求1所述的鎂基氫化物復(fù)合體系在水解制氫中的應(yīng)用。全文摘要本發(fā)明公開了一種水解制氫用鎂基氫化物復(fù)合體系及其制備方法和應(yīng)用，該復(fù)合體系是按照如下方法制備得到的取摩爾比為30∶1～49∶1鎂粉和鎳粉，在用量為鎂粉和鎳粉混合物總重量3～10％的催化劑和有機(jī)分散劑作用下氫化燃燒合成，再進(jìn)行強(qiáng)力機(jī)械球磨；所得水解制氫用鎂基氫化物復(fù)合體系中鎂氫化物占?xì)浠镏亓堪俜直葹?5～98％，鎂鎳氫化物2～5％；所述催化劑為石墨、B、Al、La、Ca、V、Ce、Nb中的一種，鎂氫化物為MgH2，鎂鎳氫化物為Mg2NiH4和Mg2NiH0.3以任意比混合物。本發(fā)明復(fù)合體系理論制氫量高達(dá)1600ml/g，并且該鎂基氫化物復(fù)合體系的制備工藝省時(shí)、省能、工藝簡(jiǎn)單，易于工業(yè)化生產(chǎn)。文檔編號(hào)C01B3/04GK101811667SQ20101014769公開日2010年8月25日申請(qǐng)日期2010年4月15日優(yōu)先權(quán)日2010年4月15日發(fā)明者朱云峰,李李泉,沈品申請(qǐng)人:南京工業(yè)大學(xué)