一种可以快速高效水反应制氢的Al-Bi-Bi2O3合金粉及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高效快速制氢的Al

【技术实现步骤摘要】
一种可以快速高效水反应制氢的Al
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Bi
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Bi2O3合金粉及其制备方法


[0001]本专利技术属于绿色高效制氢领域，具体涉及以铝粉、铋粉、氧化铋为原料制备水反应制氢的铝基合金粉体的方法。

技术介绍

[0002]氢气作为新能源的代表，具有燃烧后清洁无污染、可再生等一系列优点，已经受到广泛关注，目前已有的传统制氢方法主要包括：甲烷重整制氢、电解水制氢、生物制氢等。
[0003]以煤、石油等化石燃料为原料进行加工产生二次能源氢气是目前应用最多的制氢方法，但是该方法仍然受传统能源的制约，且制备过程复杂对设备要求高。电解水制氢的方法虽然已问世已久，却未能推广应用，原因是电能转化为氢能的效率低，难以大规模生产。生物制氢是目前新兴的一种制氢方法，其原理是利用生物质进行发酵，依靠内部微生物的新陈代谢产生氢气，这种方法制备提取氢气的过程较为复杂，且可控性差，还需进一步优化。所以目前亟需一种绿色、简单、高效的产氢方法。
[0004]金属与水反应制氢是一种有效的运输和储存氢气的方法。其中，金属铝因为在地壳中含量丰富，产氢性能优越，因而受到了广泛关注。但是金属铝表面形成致密的氧化层阻碍了金属铝与水反应。为提高金属铝的水反应活性，可通过物理球磨法引入金属氧化物、金属盐及低熔点金属，以对金属铝进行活化处理。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是解决现有制氢技术的缺陷，提出一种制备新型的可快速高效制氢的铝基合金粉体复合物及其制备方法。
[0006]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的。
[0007]本专利技术提供一种迅速高效制氢的Al
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Bi
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Bi2O3合金粉，该合金粉包括Al粉、 Bi粉及Bi2O3粉，其中各组分占比为：Al
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90wt％，Bi
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5wt％，Bi2O3‑
5 wt％。所使用的Al粉微观形貌为球形，平均粒径为3～5μm。Bi粉微观形貌为不规则块状，平均粒径为10～50μm，Bi2O3粉也为不规则块状，平均粒径为5～10μm。
[0008]一种迅速高效产氢的Al
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Bi
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Bi2O3合金粉的制备方法，该方法的步骤为：分别称取一定量的Al粉、Bi粉、Bi2O3粉，放入体积为1L的球磨罐中，加入混合研磨球，加入石油醚或正己烷为保护剂进行球磨，最后用分离筛将磨料与研磨球分离收集。
[0009]有益效果
[0010](1)本专利技术利用机械球磨的方法将Bi粉与Bi2O3粉与Al粉复合，制备一种可以高效快速制氢的复合物；
[0011](2)本专利技术为保持所制备的Al
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Bi
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Bi2O3合金粉在石油醚或正己烷中进行保存可以防止其被空气中的氧气氧化；
[0012](3)本专利技术所制备的Al
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Bi
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Bi2O3复合物在与初始温度为35℃的蒸馏水反应时总产
氢量可达970mL/g，升温至45℃，55℃，65℃总产氢量分别为940，1140，1160mL/g；
[0013](4)本专利技术所制备Al
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Bi
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Bi2O3合金粉的方法，材料来源广泛，制备方法简单。
附图说明
[0014]图1为Al
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Bi
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Bi2O3合金粉体在初始温度为35℃、45℃、55℃、65℃的蒸馏水反应产氢曲线图（Al
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Bi
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Bi2O3在不同温度下的产氢曲线）。
具体实施方式
[0015]实施例1
[0016]称取Al
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90wt％、Bi
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5wt％、Bi2O3‑
5wt％总量为30g的合金粉放入体积为 1L的球磨罐中，加入质量600g的钢球，之后加入石油醚为保护剂，在800 rpm/min的转速下球磨3h，最后用过滤筛将磨料与研磨球分离，将石油醚与球磨粉一并收集放置保存。
[0017]实施例2
[0018]称取Al
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90wt％、Bi
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6wt％、Bi2O3‑
4wt％，放入体积为1L的球磨罐中，加入质量600g的钢球，之后加入石油醚为保护剂，在800rpm/min的转速下球磨 3h，最后用过滤筛将磨料与研磨球分离，将石油醚与球磨粉一并收集放置保存。
[0019]实施例3
[0020]称取Al
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90wt％、Bi
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7wt％、Bi2O3‑
3wt％，放入体积为1L的球磨罐中，加入质量600g的钢球，之后加入石油醚为保护剂，在800rpm/min的转速下球磨3h，最后用过滤筛将磨料与研磨球分离，将石油醚与球磨粉一并收集放置保存。
[0021]将上述球磨得到的系列合金粉在真空烘箱中60℃下烘干，去除石油醚，称取0.2g合金粉，加入到35℃的25ml蒸馏水中进行产氢反应，总产氢量可达到 900～1100mL/g。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可以快速高效制氢的Al
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Bi
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Bi2O3合金粉及其制备方法，其特征在于：该合金粉采用球磨法制备，各组分占比为Al
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90wt％，Bi
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5wt％，Bi2O3‑
5 wt％。2.一种可以快速高效产氢的Al
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Bi
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Bi2O3合金粉及其制备方法，其特征在于：球磨过程中，加入的球粉质量比为20:1，转速设置为800rpm/min，用时3h，保护剂为石油醚。3.一种可以快速高效产氢的Al
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【专利技术属性】
技术研发人员：杨荣杰，刘振辉，李建民，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：