一种高性能储氢材料及其制备方法技术
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及新材料制备及应用领域，具体是一种高性能储氢材料及其制备方法。
技术介绍
随着石油和煤炭等不可再生能源的无限开采利用，人类正面临着一次前所未有的能源危机，寻找新的洁净能源对于人类的可持续发展具有重要意义。综合运输性、通用性、利用率、效率、安全和环境兼容性等，全球一致认为具有零碳排放、无污染、可储存、可再生的氢能是替代化石燃料的最佳能源。尽管氢能有许多优势，但安全、可靠、高效的储存技术仍是实现氢能利用的关键。目前，氢气的储存方法主要有高压储氢、液化储氢、金属合金储氢、有机液体储氢和吸附储氢。其中，吸附储氢具有能耗低、吸放氢平衡速率快、吸附过程容易控制等优点，是最有前景的储氢技术之一。碳基材料具有比表面积高、吸附能力强、循环使用寿命长、容易实现规模化生产等优点，作为储氢材料的优势为安全性高、成本低、寿命长以及吸放氢条件适宜。石墨烯是目前发现的最理想、最完美的二维碳纳米材料，它由是由碳六元环组成的二维周期性蜂窝状点阵结构，单层石墨烯只有一个碳原子的厚度，即0.335nm。这种独一无二的特殊结构赋予石墨烯高的比表面积、丰富的孔隙结构、优异的导电性能等，使得石...
【技术保护点】
一种高性能储氢材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)制备氧化石墨烯1.1)在冰水浴条件下，将浓硫酸加入到硝酸钠和石墨的混合物中，搅拌10～60min，得到混合物A；所述浓硫酸的浓度为95％～98％；所述硝酸钠和石墨的重量比为(0.5～5.5)︰(0.5～5.5)；所述浓硫酸和硝酸钠的体积重量比(mL︰g)为(90～300)︰(0.5～5.5)；1.2)将步骤1.1)得到的混合物A中分次加入高锰酸钾，反应12～48h，得到混合物B；所述步骤1.1)中的石墨和高锰酸钾的重量比为(0.5～5.5)︰(5～25)；1.3)在步骤1.2)得到的混合物B中加入去离子水，搅拌30...
【技术特征摘要】
1.一种高性能储氢材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)制备氧化石墨烯1.1)在冰水浴条件下，将浓硫酸加入到硝酸钠和石墨的混合物中，搅拌10～60min，得到混合物A；所述浓硫酸的浓度为95％～98％；所述硝酸钠和石墨的重量比为(0.5～5.5)︰(0.5～5.5)；所述浓硫酸和硝酸钠的体积重量比(mL︰g)为(90～300)︰(0.5～5.5)；1.2)将步骤1.1)得到的混合物A中分次加入高锰酸钾，反应12～48h，得到混合物B；所述步骤1.1)中的石墨和高锰酸钾的重量比为(0.5～5.5)︰(5～25)；1.3)在步骤1.2)得到的混合物B中加入去离子水，搅拌30～60min后，升温至97～99℃，保温45～55h；得到氧化石墨烯的粗产物；向氧化石墨烯的粗产物中滴加双氧水，反应30～60min后，过滤、洗涤、干燥后，得到氧化石墨烯；所述步骤1.2)中使用的高锰酸钾和去离子水的重量体积比(g︰mL)为(5～25)︰(25～350)；所述去离子水和双氧水的体积比为(25～350)︰(50～100)；所述双氧水的浓度为35％；1.4)在室温条件下，将步骤1.3)中得到的氧化石墨烯加入到去离子水中，超声搅拌处理后，得到浓度为1～10mg/mL的氧化石墨烯分散液；2)制备聚甲基丙烯酸甲酯胶晶2.1)将甲基丙烯酸甲酯和水加入到反应器中，在惰性气体保护下搅拌30～60min，得到混合物C；2.2)将混合物C所在反应器所处环境温度升至50～70℃后，在反应器中加入自由基引发剂偶氮二异丁基脒盐酸盐和水，进行聚合反应，得到聚甲基丙烯酸甲酯微球分散液；所述聚合反应的温度为60～80℃，所述聚合反应的时间为1～6h；所述混合物C、自由基引发剂偶氮二异丁基脒盐酸盐、水之间的比例为(170～180)︰(0.01～0.02)︰(3～10)；2.3)将步骤2.2)中得到的聚甲基丙烯酸甲酯微球分散液进行离心处理，去掉上清液后，...
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