一种液态有机储氢材料及制备方法技术

本申请公开了一种液态有机储氢材料及制备方法，该材料包括：低熔点液态有机化合物、固态有机化合物和增溶剂，所述低熔点液态有机化合物的质量分数为：40％～90％，所述固态有机化合物的质量分数为：5％～40％，所述增溶剂的质量分数为：1％～20％；其中，所述低熔点液态有机化合物为一苄基甲苯和/或二苄基甲苯，所述固态有机化合物为萘和/或芘，所述增溶剂为苯和/或甲苯。在加氢前后均为低熔点液态物质(熔点≤‑25℃)，具有储运方便、安全，使用环境适应性好，材料组分及配制方法简单，循环利用性好等特点。

A liquid organic hydrogen storage material and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种液态有机储氢材料及制备方法
本申请涉及储氢
，特别是涉及液态有机储氢材料及制备方法。
技术介绍
氢能源由于具有资源丰富、无污染、可再生、能量密度高等优点，被认为是理想的能源。近年来，随着化石燃料的短缺、环境的要求以及可持续发展的压力，氢能的开发和利用显得日益重要。目前，世界主要国家均已制定了氢能源利用开发计划。全球众多相关企业、科研机构都在加大氢能源产业的开发力度。氢能产业体系主要包括氢气的生产、储存和运输、应用等环节。因此，氢能的大规模应用需要解决廉价便利的氢气规模制备技术、安全可靠的氢气储运技术、高效可靠的氢能输出技术等三个关键问题。从氢能产业目前发展现状及未来发展趋势来看，氢气的安全、高效存储是氢能利用的关键，也是目前氢能产业化发展的主要技术瓶颈。氢气的存储技术可分为物理法和化学法两种，物理法主要包括高压气态储氢、低温液态储氢、物理吸附储氢等。化学法主要包括金属合金储氢、有机液体储氢、甲醇重整制氢、金属氢化物/络合物水解制氢等。近年来，基于化学反应法的有机液体储氢技术以其储氢密度高、安全性好、使用运输方便等优点引起了很多研究者的关注。现有的液态储氢体系，两种不同的储氢组分，储氢组分为不饱和芳香烃或杂环不饱和化合物。该液态储氢体系实为多元混合液态稠杂环芳烃类储氢体系，其不足之处在于该储氢材料体系在脱氢反应过程中，其中的杂环化合物组分极易发生副反应，生成氮氧化物、硫氧化物等杂质气体组分，导致氢气的纯度达不到使用要求。另外，氮氧化物、硫氧化物等杂质组分对燃料电池膜电极具有不可逆的毒害作用，因而限制了该储氢材料体系在燃料电池领域的应用。
技术实现思路
本申请的目的在于克服上述问题或者至少部分地解决或缓减解决上述问题。根据本申请的一个方面，提供了一种液态有机储氢材料，包括：低熔点液态有机化合物、固态有机化合物和增溶剂，所述低熔点液态有机化合物的质量分数为：40％～90％，所述固态有机化合物的质量分数为：5％～40％，所述增溶剂的质量分数为：1％～20％；其中，所述低熔点液态有机化合物为一苄基甲苯和/或二苄基甲苯，所述固态有机化合物为萘和/或芘，所述增溶剂为苯和/或甲苯。在一个实施例中，可选地，所述低熔点液态有机化合物的质量分数为：40％，所述固态有机化合物的质量分数为：40％，所述增溶剂的质量分数为：20％。在一个实施例中，可选地，所述低熔点液态有机化合物的质量分数为：90％，所述固态有机化合物的质量分数为：8％，所述增溶剂的质量分数为：2％。在一个实施例中，可选地，所述低熔点液态有机化合物的质量分数为：60％，所述固态有机化合物的质量分数为：30％，所述增溶剂的质量分数为：10％。在一个实施例中，可选地，所述低熔点液态有机化合物的质量分数为：50％，所述固态有机化合物的质量分数为：35％，所述增溶剂的质量分数为：15％。在一个实施例中，可选地，所述低熔点液态有机化合物的质量分数为：65％，所述固态有机化合物的质量分数为：22％，所述增溶剂的质量分数为：13％。在一个实施例中，可选地，所述低熔点液态有机化合物的质量分数为：70％，所述固态有机化合物的质量分数为：16％，所述增溶剂的质量分数为：14％。在一个实施例中，可选地，所述低熔点液态有机化合物的质量分数为：80％，所述固态有机化合物的质量分数为：13％，所述增溶剂的质量分数为：7％。在一个实施例中，可选地，所述低熔点液态有机化合物的质量分数为：85％，所述固态有机化合物的质量分数为：12％，所述增溶剂的质量分数为：3％。根据本申请的另一个方面，提供了一种液态有机储氢材料的制备方法，包括以下步骤：调配步骤：首先在常温、常压条件下，按权利要求1-9中任一项所述的比例先后将低熔点液态有机化合物、固态有机化合物和增溶剂加入搅拌釜中；反应步骤：向搅拌釜通入高纯氮气或氩气，吹除空气并形成气体保护气氛，随后开启加热套，以1-5℃/min的速率升温至60℃，同时以60～200rpm的速度匀速搅拌60～300min，搅拌完成后冷却至室温，卸压后灌装。本申请的液态有机储氢材料，其由低熔点液态有机化合物、固态有机化合物和增溶剂组成，低熔点液态有机化合物的质量分数为：40％～90％，固态有机化合物的质量分数为：5％～40％，增溶剂的质量分数为：1％～20％；其中，低熔点液态有机化合物为一苄基甲苯和/或二苄基甲苯，固态有机化合物为萘和/或芘，增溶剂为苯和/或甲苯。在加氢前后均为低熔点液态物质，具有储运方便、安全，使用环境适应性好，材料组分及配制方法简单，循环利用性好等特点。附图说明后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本申请的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：图1是根据本申请一个实施例的液态有机储氢材料的制备方法的流程图。具体实施方式本申请的第一方面，提供了一种液态有机储氢材料，包括：低熔点液态有机化合物、固态有机化合物和增溶剂，所述低熔点液态有机化合物的质量分数为：40％～90％，所述固态有机化合物的质量分数为：5％～40％，所述增溶剂的质量分数为：1％～20％；其中，所述低熔点液态有机化合物为一苄基甲苯和/或二苄基甲苯，所述固态有机化合物为萘和/或芘，所述增溶剂为苯和/或甲苯。在加氢前后均为低熔点液态物质(熔点≤-25℃)，具有储运方便、安全，使用环境适应性好，材料组分及配制方法简单，循环利用性好等特点。本申请的储氢密度高、环境适应性好、氢气纯度高、成本低廉、使用安全方便的液态有机储氢材料。在该实施例中，可选地，所述低熔点液态有机化合物的质量分数为：40％，所述固态有机化合物的质量分数为：40％，所述增溶剂的质量分数为：20％。通过优化配比，具有氢气储存密度高、储氢材料配制方便等特点。在该实施例中，可选地，所述低熔点液态有机化合物的质量分数为：90％，所述固态有机化合物的质量分数为：8％，所述增溶剂的质量分数为：2％。通过优化配比，具有原材料成本低、储氢材料熔点低、环境适应性好等特点。在该实施例中，可选地，所述低熔点液态有机化合物的质量分数为：60％，所述固态有机化合物的质量分数为：30％，所述增溶剂的质量分数为：10％。通过优化配比，具有储氢密度高、氢气纯度高等特点。在该实施例中，可选地，所述低熔点液态有机化合物的质量分数为：50％，所述固态有机化合物的质量分数为：35％，所述增溶剂的质量分数为：15％。通过优化配比，具有储氢密度高、氢气纯度高等特点。在该实施例中，可选地，所述低熔点液态有机化合物的质量分数为：65％，所述固态有机化合物的质量分数为：22％，所述增溶剂的质量分数为：13％。通过优化配比，具有储氢密度高、配制时间短等特点。在该实施例中，可选地，所述低熔点液态有机化合物的质量分数为：70％，所述固态有机化合物的质量分数为：16％，所述增溶剂的质量分数为：14％。通过优化配比，具有储氢密度高、配制时间短等特点。在该实施例中，可选地，所述低熔点液态有机化合物的质量分数为：80％，所述固态有机化合物的质量分数为：13％，所述增溶剂的质量分数为：7％。通过优化配比，具有使用环境适应性好、配制方便等特点。在该实施例中，可选地，所述低熔点液态有机化合物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液态有机储氢材料，其特征在于，包括：低熔点液态有机化合物、固态有机化合物和增溶剂；所述低熔点液态有机化合物的质量分数为：40％～90％；所述固态有机化合物的质量分数为：5％～40％；所述增溶剂的质量分数为：1％～20％；其中，所述低熔点液态有机化合物为一苄基甲苯和/或二苄基甲苯，所述固态有机化合物为萘和/或芘，所述增溶剂为苯和/或甲苯。

【技术特征摘要】
1.一种液态有机储氢材料，其特征在于，包括：低熔点液态有机化合物、固态有机化合物和增溶剂；所述低熔点液态有机化合物的质量分数为：40％～90％；所述固态有机化合物的质量分数为：5％～40％；所述增溶剂的质量分数为：1％～20％；其中，所述低熔点液态有机化合物为一苄基甲苯和/或二苄基甲苯，所述固态有机化合物为萘和/或芘，所述增溶剂为苯和/或甲苯。2.根据权利要求1所述的液态有机储氢材料，其特征在于：所述低熔点液态有机化合物的质量分数为：40％；所述固态有机化合物的质量分数为：40％；所述增溶剂的质量分数为：20％。3.根据权利要求1所述的液态有机储氢材料，其特征在于：所述低熔点液态有机化合物的质量分数为：90％；所述固态有机化合物的质量分数为：8％；所述增溶剂的质量分数为：2％。4.根据权利要求1所述的液态有机储氢材料，其特征在于：所述低熔点液态有机化合物的质量分数为：60％；所述固态有机化合物的质量分数为：30％；所述增溶剂的质量分数为：10％。5.根据权利要求1所述的液态有机储氢材料，其特征在于：所述低熔点液态有机化合物的质量分数为：50％；所述固态有机化合物的质量分数为：35％；所述增溶剂的质量分数为：15％。6.根据权利要求1所述的液态有机储氢材料，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志林，
申请(专利权)人：北京铂陆氢能科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11