一种纳米复合储氢材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种纳米复合储氢材料及其制备方法,具体涉及负载金属催化剂的以碳纳米管为骨架结构的二维六方氮化硼纳米复合储氢材料及其制备方法,该储氢材料合成步骤为：第一步，制备二维六方氮化硼纳米片；第二步，在二维六方氮化硼纳米片上负载金属催化剂；第三步，应用气相沉积法在负载催化剂的二维六方氮化硼纳米片上生长碳纳米管。本发明专利技术方法所得到的纳米复合储氢材料有效的结合毛细管储氢和表面吸附储氢，是一种新型的低维高效储氢构型，可以实现体积小、重量轻、安全及储氢密度高，最高储氢率可达8‑11wt%,具有比较高的机械性能，比表面积高，体系孔隙大，合成方法可靠，适合规模化生产,便于氢能源的推广使用，从而有效减缓温室效应和环境恶化等问题。

A nano-composite hydrogen storage material and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种纳米复合储氢材料及其制备方法
本专利技术涉及一种纳米复合储氢材料及其制备方法，具体涉及一种以碳纳米管为骨架结构的二维氮化硼储氢材料及其制备方法。
技术介绍
氢能已经被公认是21世纪最干净的、低碳环保的能源。由于氢在地球水资源中含量丰富，以及氢气较高的燃烧热和反应产物无公害等诸多优点，越来越引起世界各国家地区新能源开发工作者们的广泛关注。然而，现有的传统技术方法不能安全地存储和运输氢气以满足未来的需求。因此，将氢气储存在一种小且轻、便携及安全的储氢材料中并实现氢气高效存储和释放是氢气在未来被广泛使用的重要条件。目前制约氢能源推广发展的主要因素是难以找到一种性能优异的储氢材料。传统的低温储氢、高压储氢和室温新材料储氢对储氢的条件和储氢材料本身的要求苛刻，不利于推广。碳纳米管和二维六方氮化硼纳米片由于大的比表面积、大的表面活性以及优异的物理化学性能在储氢方面吸引了研究者的关注。碳纳米管储氢的研究进展：1999年该研究组研究了提纯和短切单壁碳纳米管的储氢特性[可参考文献DillonAC,GennettT,AllenmanJL,etal.Proceedingofthe1990USDOShy本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米复合储氢材料，其特征在于：该纳米复合储氢材料是以碳纳米管为骨架结构的二维氮化硼复合纳米储氢材料；该纳米复合储氢材料负载金属催化剂；所述二维氮化硼是功能化二维六方氮化硼纳米片。

【技术特征摘要】
1.一种纳米复合储氢材料，其特征在于：该纳米复合储氢材料是以碳纳米管为骨架结构的二维氮化硼复合纳米储氢材料；该纳米复合储氢材料负载金属催化剂；所述二维氮化硼是功能化二维六方氮化硼纳米片。2.一种权利要求1所述的纳米复合储氢材料的制备方法，其特征在于：该制备方法包括以下步骤：（1）制备功能化二维六方氮化硼纳米片：将二维六方氮化硼粉末溶剂放入浓HNO3溶液中，在140℃-190℃下回流5-9h，冷却后将所得的固体粉末洗涤至中性并烘干，得到功能化的二维六方氮化硼纳米片；（2）在功能化二维六方氮化硼纳米片上负载金属催化剂：将步骤（1）得到的功能化二维六方氮化硼纳米片与金属催化剂混合再加入到分散剂中，超声混合均匀后烘干；然后，将烘干后的粉末在氩气气氛中进行煅烧处理，在氢气气氛中进行还原处理；最后，自然冷却到室温，得到负载金属催化剂的二维六方氮化硼纳米片；（3）应用气相沉积法在负载金属催化剂的二维六方氮化硼纳米片表面催化生长碳纳米管林：采用化学气相沉积设备，将化学气相沉积设备升温；向化学气相沉积设备的炉腔内，通入氩气20min；再向炉中持续通入甲烷和氢气；在一定的等离子电流密度和沉积区域磁场强度下，反应30min后，停止加热；待所述炉腔中的预加热区温度和主反应区温度都低于200℃时，关闭甲烷和氢气，通入氩气，待炉腔内的温度冷却至室温时关闭氩气。3.根据权利要求2所述的纳米复合储氢材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述二维六方氮化硼粉末纯度为99.5%以上，颗粒粒度为10-200nm。4.根据权利要求2所述的纳米复合储氢材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述HNO3溶液的质量百分浓度为69%。5.根据权利要求2所述的纳米复合储氢材料的制备方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：施建章，王梦华，郝瑞瑞，任盼，陈奕凯，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61