一种光热直接诱导固态氨硼烷制氢的方法技术

本发明专利技术公开了一种光热直接诱导固态氨硼烷制氢的方法，将光热材料与氨硼烷固体粉末均匀混合，然后施加光照，光热材料基于其光热转换性质受光照之后温度升高，当局域温度达到氨硼烷的热分解温度时，氨硼烷发生分解反应并释放氢气。本发明专利技术实现了温和条件下太阳能光热驱动的氨硼烷高效热解产氢，室温下通过光照即可实现氨硼烷中2当量氢的快速释放，光热材料还可以回收利用，具有优异的循环性能基全太阳光谱响应性。该方法无需外界加热，显著减少了制氢能耗，进一步与氨硼烷热解促进剂联用，在质子交换膜燃料电池工作温度条件下引入1个标准太阳光的光照强度即可实现氨硼烷的高效脱氢，展示了其在燃料电池为能量载体的移动工具中实际应用的潜力。

【技术实现步骤摘要】
一种光热直接诱导固态氨硼烷制氢的方法
本专利技术属于氢气制备
，涉及一种利用光热材料的光热转换效应直接诱导固态氨硼烷分解制氢的方法。
技术介绍
氢能源作为一种理想的清洁能源，受到世界各国的广泛关注。目前世界上超过95％的氢气来源于天然气、石油和煤的重整和裂解，大多需要高温高压的反应过程；此外还有少数来源于电解水，能耗和成本也较高。而氢气的存储主要依赖于高压气瓶储氢，但是该方法存在装置重量和体积大(质量储氢密度一般小于6wt％)、使用过程涉及高压操作等缺点，不利于设备的轻量化与小型化，而且还存在气体泄露、爆炸等安全隐患。化学储氢材料是通过化学键和配位键等形式将氢存储于化学分子中，在常温下稳定存在。其中，固体化学储氢材料具有储氢密度高、无需额外添加溶剂的优点。氨硼烷分子(NH3BH3)的质量和体积储氢密度分别高达19.6wt％、153g/L，是一种非常具有应用前景的高密度储氢材料。氨硼烷产氢主要有两种方式，水(醇)解和热解。氨硼烷的水(醇)解受限于自身以及脱氢产物在水中的溶解度问题，饱和水溶液中的质量储氢密度只有5.1wt％，低于储氢本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备氢气的方法，常压下利用光热材料的光热转换效应直接诱导固态氨硼烷快速热解释放氢气，包括：将光热材料与氨硼烷固体粉末混合均匀，装填入透明的反应器中；光照反应器中的光热材料与氨硼烷固体粉末混合物，光热材料受光照之后温度升高，当局域温度达到氨硼烷固体分子的热分解温度时，固态氨硼烷发生分解产生氢气。/n

【技术特征摘要】
1.一种制备氢气的方法，常压下利用光热材料的光热转换效应直接诱导固态氨硼烷快速热解释放氢气，包括：将光热材料与氨硼烷固体粉末混合均匀，装填入透明的反应器中；光照反应器中的光热材料与氨硼烷固体粉末混合物，光热材料受光照之后温度升高，当局域温度达到氨硼烷固体分子的热分解温度时，固态氨硼烷发生分解产生氢气。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光热材料是金属氧化物、金属硫化物、碳材料或者它们的组合。


3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述金属氧化物选自下列材料中的一种或多种：三氧化二钛、氧化铁、氧化钴、氧化铜、氧化钨、氧化钼、氧化锡、氧化钽；所述金属硫化物选自下列材料中的一种或多种：硫化钛、硫化铁、硫化钴、硫化钼、硫化锡、硫化锑、硫化铜；所述碳材料选自下列材料中的一种或多种：碳粉、石墨烯、碳纳米管、石墨粉。


4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光热材料的颗粒尺寸为纳米级、亚微米级、...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐东升，黄瀚林，李琦，
申请(专利权)人：北京大学，
类型：发明
国别省市：北京;11