一种复合金属氧化物镁基材料及制备方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种复合金属氧化物镁基材料的制备方法及其应用，包括以下步骤；步骤1：以六水硝酸铈(Ce(NO<subgt;3</subgt;)<subgt;3</subgt;·6H<subgt;2</subgt;O)和尿素为原料，将六水硝酸铈(Ce(NO<subgt;3</subgt;)<subgt;3</subgt;·6H<subgt;2</subgt;O)和尿素的水溶液加入到聚四氟乙烯衬里的不锈钢高压灭菌器中，然后进行密封，进行水热合成；沉淀物经过过滤，然后用去离子水洗净，获得的CeO<subgt;2</subgt;材料，将获得的CeO<subgt;2</subgt;材料在空气中焙烧得到棱柱状CeO<subgt;2</subgt;；步骤2：选取纯度≥99.8％的金属镁粉和步骤一制备的棱柱状CeO<subgt;2</subgt;，在手套箱中称量后装入高能球磨罐球磨；最后获得Mg‑CeO<subgt;2</subgt;；步骤3：将步骤2中获得的Mg‑CeO<subgt;2</subgt;在惰性气氛下置于氢化釜中，得到MgH<subgt;2</subgt;‑CeO<subgt;2</subgt;。本发明专利技术能够极大地减小最终生成的复合镁基材料的尺寸，通过优化材料的微观结构及其组成，提升其储氢性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于储氢材料，具体涉及一种复合金属氧化物镁基材料及制备方法及其应用。

技术介绍

1、随着全球能源需求的不断增长及环境问题的日益突出，清洁能源的开发与利用已成为亟待解决的关键问题。氢能源因其零排放、高能量密度及可再生性等优点而逐渐受到广泛关注。然而，实现氢能源的大规模应用仍面临氢气高效储存和运输的技术瓶颈。目前，氢气储存方式主要包括高压气态储存、低温液态储存及固态储氢。其中，高压气态储氢和低温液态储氢尽管技术相对成熟，但存在安全性问题、能耗较高以及储存密度有限等不足。相比之下，固态储氢因其高储氢密度和较好的安全性，成为研究的热点领域。

2、在固态储氢材料中，镁基氢化物作为其中的一类，因其资源丰富、储氢容量高和安全性好等优点而备受青睐。然而，镁基材料在吸放氢过程中存在吸放氢动力学缓慢、吸放氢温度高及循环稳定性差等问题，这些问题限制了其实际应用。

3、为解决这些问题，研究者们提出了多种改性策略，其中金属氧化物复合改性是一种有效的方法。n.s.mustafa等人(10.1016/j.jallcom.2016.11.158)研究了c本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种复合金属氧化物镁基材料，即MgH2-CeO2(棱柱状)，其中Mg的含量为90-95wt.％，CeO2的含量为5-10wt.％，其中棱柱状CeO2比表面积为77.682m2/g，棱柱状CeO2尺寸为200～550nm。

2.根据权利要求1所述的一种复合金属氧化物镁基材料，其特征在于，所述棱柱状CeO2由30-600nm的铈颗粒在水热过程随时间成核凝聚，棱柱的厚度约为200-300nm，边长约为200-550nm。

3.基于权利要求1或2所述的一种复合金属氧化物镁基材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤；

4.根据权利要求3所述的一种复合金属氧化...

【技术特征摘要】

1.一种复合金属氧化物镁基材料，即mgh2-ceo2(棱柱状)，其中mg的含量为90-95wt.％，ceo2的含量为5-10wt.％，其中棱柱状ceo2比表面积为77.682m2/g，棱柱状ceo2尺寸为200～550nm。

2.根据权利要求1所述的一种复合金属氧化物镁基材料，其特征在于，所述棱柱状ceo2由30-600nm的铈颗粒在水热过程随时间成核凝聚，棱柱的厚度约为200-300nm，边长约为200-550nm。

3.基于权利要求1或2所述的一种复合金属氧化物镁基材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤；

4.根据权利要求3所述的一种复合金属氧化物镁基材料的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，水热合成的条件如下：合成时间为2-24h；合成温度为120-180℃；尿素浓度为0.0375-0.15g/ml；ce(no3)3·6h2o浓度为0.025-0.25g/ml；

5.根据权利要求3所述的一种复合金属氧化物镁基材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，mg:ceo2＝9:1，球磨球料比为40:1-30:1；先在0.2mpa氢压下对球磨罐冲洗2-3次，再于0.4-0.5mpa充压后置入球磨机内，以600-1000rpm转速，正转5min、间歇5min、反转5min、间歇5min，周期20min，持续10-12h，期间每2h对球磨罐补气一次，最后获得mg-ceo2(棱柱状)，其最终平均粒径d50＝1.26μm，d90＝2.78μm。

6.根据权利要求3所述的一种复合金属氧化物镁基材料的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，经过高能球磨机械合金化，过筛后的复合金属氧化物镁基储氢材料...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩俊杰，白靖，李全全，张勃宇，王还喜，李仲瑞，任文琛，许云华，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：