一种铝水解制氢过程的控制方法技术

本发明专利技术提供了一种铝水解制氢过程的控制方法，属于水解制氢技术领域，所述方法包括：将沸石加入到铝水解制氢材料中，得到活化铝水解制氢材料；将所述活化铝水解制氢材料与反应介质进行制氢反应，制得氢气；其中，所述铝水解制氢材料包括金属铝或铝合金材料。本发明专利技术首次采用沸石作为铝水解制氢材料活化剂，将其加入到铝水解制氢材料中进行制氢反应，利用沸石独特的内部多孔骨架结构和碱金属和碱土金属离子的作用，改变其微观结构及材料形貌和增大反应比表面积，并进一步优化沸石的加入量，有效解决了现有铝水解制氢材料表面易形成氧化膜阻碍制氢性能的问题，为提高铝水解制氢效率和控制铝水解制氢过程提供了一种新的方法。制铝水解制氢过程提供了一种新的方法。

【技术实现步骤摘要】
一种铝水解制氢过程的控制方法


[0001]本申请涉及水解制氢
，尤其涉及一种铝水解制氢过程的控制方法。

技术介绍

[0002]近年来，铝
‑
水反应可控制氢已成为备受关注的研究热点，这是因为该技术具有适当的储氢密度、所得氢气纯度高和反应副产物的可再生回收等特点，且铝的储量丰富，是非常有应用前景的制氢技术。
[0003]现有技术中已有许多铝水解制氢过程的研究报道，旨在解决铝水反应过程中铝表面易形成氧化膜从而阻碍制氢性能的问题。目前，主要的化学活化方法有如下五种：（1）利用OH
‑
破除铝表面的氧化膜；（2）铝与氢化物复合；（3）铝与金属氧化物复合；（4）铝与无机盐复合；（5）铝与其他金属形成合金。但是，现有技术中未有将沸石作为铝水解制氢材料活化剂的报道。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供了一种铝水解制氢过程的控制方法，首次采用沸石作为铝水解制氢材料活化剂，以解决现有铝水解制氢过程中铝表面易形成氧化膜阻碍制氢性能的技术问题。
[0005]第一方面，本申请实施例提供了一种铝水解制氢过程的控制方法，所述方法包括：将沸石加入到铝水解制氢材料中，得到活化铝水解制氢材料；所述铝水解制氢材料包括金属铝或铝合金材料，其中，在所述铝水解制氢材料为金属铝的前提下，所述沸石和所述金属铝的重量比值X1＜0.001，在所述铝水解制氢材料为铝合金材料的前提下，所述沸石和所述铝合金材料中金属铝的重量比值X2＜0.001，且，所述沸石和所述铝合金材料中活性金属的总重量比值X3＜0.01，所述活性金属为Sn, In, Bi, Ga, Hg, Li中的一种或几种；将所述活化铝水解制氢材料与反应介质进行制氢反应，制得氢气。
[0006]进一步地，所述X1的取值为：0.0001＜X1＜0.0006。
[0007]进一步地，所述X2的取值为：0.0001＜X2＜0.0006，所述X3的取值为：0.0005＜X3＜0.008。
[0008]进一步地，所述沸石为脱除结晶水后的沸石。
[0009]进一步地，所述沸石包括方沸石、菱沸石、钙沸石、片沸石、钠沸石、丝光沸石和辉沸石中的至少一种。
[0010]进一步地，所述反应介质包括纯水、无机盐溶液、有机水溶液或酸碱溶液。
[0011]进一步地，所述将沸石加入到铝水解制氢材料中，得到活化铝水解制氢材料的具体过程包括：将沸石进行脱除结晶水，得到脱除结晶水后的沸石；
于惰性气体氛围下，将脱除结晶水后的所述沸石与所述铝水解制氢材料进行机械球磨，得到活化铝水解制氢材料；其中，所述机械球磨的工作参数包括：球料比为（2~20）: 1；球磨时间为2~12 h。
[0012]进一步地，所述制氢反应的工作参数包括：反应温度为15℃~85℃。
[0013]与现有技术相比，本申请实施例提供的上述技术方案至少具有如下优点：本申请实施例提供了一种铝水解制氢过程的控制方法，首次采用沸石作为铝水解制氢材料活化剂，将其加入到铝水解制氢材料中进行制氢反应，利用沸石独特的内部多孔骨架结构和碱金属和碱土金属离子，改变其微观结构及材料形貌和增大反应比表面积，并进一步优化沸石的加入量，有效解决了现有铝水解制氢材料表面易形成氧化膜阻碍制氢性能的问题，为提高铝水解制氢效率和控制铝水解制氢过程提供了一种新的方法。
具体实施方式
[0014]下面将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本专利技术，本专利技术的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本专利技术，而非限制本专利技术。
[0015]在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。
[0016]除非另有特别说明，本专利技术中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
[0017]本专利技术实施例提供的技术方案的总体思路如下：第一方面，本申请实施例提供了一种铝水解制氢过程的控制方法，所述方法包括：将沸石加入到铝水解制氢材料中，得到活化铝水解制氢材料；将所述活化铝水解制氢材料与反应介质进行制氢反应，制得氢气；其中，所述铝水解制氢材料包括金属铝或铝合金材料。
[0018]本申请实施例提供了一种铝水解制氢过程的控制方法，所述铝水解制氢过程的控制方法包括以沸石作为铝水解制氢材料活化剂，将其加入到铝水解制氢材料中进行制氢反应，利用沸石独特的内部多孔骨架结构和碱金属和碱土金属离子的作用，改变其微观结构及材料形貌和增大反应比表面积，并进一步优化沸石的加入量，有效解决了现有铝水解制氢材料表面易形成氧化膜阻碍制氢性能的问题，为提高铝水解制氢效率和控制铝水解制氢过程提供了一种新的方法。
[0019]本申请中，所述铝合金材料是指包括金属铝和低熔点的活性金属的活性铝合金复合材料，其中活性金属为Sn, In, Bi, Ga, Hg, Li中的一种或几种，可按照现有技术公开内容进行制备或直接购买市售产品，如现有技术一（申请号CN201010297401.X）公开了一种铝钙合金材料和现有技术二（申请号CN201610565111.6）公开了一种水解制氢铝合金及其制备方法等。
[0020]作为本申请实施例的一种实施方式，在所述铝水解制氢材料为金属铝的前提下，所述沸石和所述金属铝的重量比值X1＜0.001。
[0021]本申请中，在所述铝水解制氢材料为金属铝的前提下，控制所述沸石和所述金属
铝的重量比值X1＜0.001，有利于提高所得活化铝水解制氢材料的制氢性能；若X1的比值过大，会降低铝水解制氢过程的效率，这可能与沸石加入量过多后使得活化铝水解制氢材料的吸附性能增大有关。
[0022]作为本申请实施例的一种实施方式，所述X1的取值为：0.0001＜X1＜0.0006。
[0023]本申请中，在一些具体实施例中，X1的取值可为0.0002、0.0003、0.0004、0.0005等。
[0024]作为本申请实施例的一种实施方式，在所述铝水解制氢材料为铝合金材料的前提下，所述沸石和所述铝合金材料中金属铝的重量比值X2＜0.001，且，所述沸石和所述铝合金材料中活性金属的总重量比值X3＜0.01。
[0025]本申请中，在所述铝水解制氢材料为铝合金材料的前提下，控制所述沸石与所述铝合金材料中金属铝和活性金属为上述参数，有利于提高所得活化铝水解制氢材料的制氢性能。
[0026]作为本申请实施例的一种实施方式，所述X2的取值为：0.0001＜X2＜0.0006，所述X3的取值为：0.0005＜X3＜0.008。
[0027]本申请中，在一些具体实施例中，X2的取值可为0.0002、0.0003、0.0004、0.0005等；X3的取值可为0.0006、0.0008、0.0010、0.001本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铝水解制氢过程的控制方法，其特征在于，所述方法包括：将沸石加入到铝水解制氢材料中，得到活化铝水解制氢材料，所述铝水解制氢材料包括金属铝或铝合金材料，其中，在所述铝水解制氢材料为金属铝的前提下，所述沸石和所述金属铝的重量比值X1＜0.001，在所述铝水解制氢材料为铝合金材料的前提下，所述沸石和所述铝合金材料中金属铝的重量比值X2＜0.001，且，所述沸石和所述铝合金材料中活性金属的总重量比值X3＜0.01，所述活性金属为Sn, In, Bi, Ga, Hg, Li中的一种或几种；将所述活化铝水解制氢材料与反应介质进行制氢反应，制得氢气。2.根据权利要求1所述的铝水解制氢过程的控制方法，其特征在于，所述X1的取值为：0.0001＜X1＜0.0006。3.根据权利要求1所述的铝水解制氢过程的控制方法，其特征在于，所述X2的取值为：0.0001＜X2＜0.0006，所述X3的取值为：0.0005＜X3＜0.008。4.根据权利要求1~3任一项所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜希猛，胡小冬，
申请(专利权)人：四川卡文智氢新能源有限公司，
类型：发明
国别省市：