氢能专利库

本发明公开了一种提升氢化镁储氢性能的复合催化剂及其制备方法，属于储氢材料技术领域。该催化剂由Ni、NiOOH和TiO2纳米晶以及无定形碳组成，且无定形碳包覆在Ni/NiOOH/TiO2异质结基体的表面，形成核壳结构。其制备包括下述步骤：首先，将镍、钛和铝金属单质熔炼成镍‑钛‑铝合金，并采用氢氧化钠溶液进行腐蚀活化处理，得到多孔镍‑钛固溶体粉末；然后，将多孔镍‑钛固溶体粉末与葡萄糖一起加入去离子水中，并进行水热处理；最后，将水热处理产物进行过滤和洗涤干燥即得目标产物。将所制备的Ni/NiOOH/TiO2@C催化剂与MgH2进行机械混合，能够提升MgH2的储氢性能。本发明所提供的复合催化剂原料来源广泛，制备工艺简单；将其用作MgH2储氢的催化剂，可显著降低MgH2的放氢温度，并提升循环稳定性。

本发明涉及电解槽技术领域，且公开了一种水电解制氢电解槽，包括极板、连接装置和串联装置，所述极板外表面固定连接有四组连接块，所述连接块上表面开设有连接孔，所述连接孔内壁插装有连接装置。该水电解制氢电解槽，通过设置连接孔和连接装置，使得每组极板之间均通过八组连接装置连接，插装销插装在连接孔内部，位于左侧的连接装置上的螺纹销螺纹连接在位于右侧的连接装置上的插装孔内，进而实现了两组极板之间的分体固定对接，每组连接装置独立对接，保证了阳极电极和双极隔膜等结构压装的紧实度，同时工作人员可以单独拆开某两组极板，无需整体拆卸极板，方便了电解槽的维修工作。

本发明提供一种复合催化剂驱动的电解水制氢电极，包括：多孔基底：经酸刻蚀的铜泡沫，刻蚀后表面呈珊瑚状多孔结构，可快速释放产氢气泡，降低传质阻力，复合催化剂层：从内至外依次为三层结构；核心层：CoNiP纳米颗粒；中间层：氮掺杂碳包覆层；表层：原子级分散Pt；其中，Co与Ni的摩尔比为1.5‑3，优化电子传导性能，本发明设计了三层夹心式催化剂，里层是CoNiP核心，中间裹着导电碳层，表层用少量铂原子精准分布，再配合梯度煅烧牢牢固定活性点，这样不用太多铂，就能让产氢更省力，还大幅压低成本，比传统靠多放铂来提效的做法更有效。

本发明涉及燃料电池技术领域，具体涉及一种叶脉式质子交换膜电池双极板流道结构，包括主流道和支流道，所述主流道贯穿叶片主轴的主脉延伸至叶尖末端，自中心区域呈放射状路径延伸，所述支流道沿主流道轴对称分布，在主流道两侧沿轴对称排布支脉，呈现出中心对称的仿生叶脉结构，所述主流道中心位置处设置有流道进口，每个所述支流道末端均设置有流道出口；通过增加分支流道数量来提高氧气分布的均匀性，同时还能有效管理水分，减小浓差极化现象，并改善电流密度的分布，从而提高质子交换膜电池的输出功率和稳定性，分支流道数量为9时，质子交换膜电池综合性能达到最佳。

本发明公开了一种碱土金属修饰的铜基催化剂及其制备方法和在二氧化碳加氢制甲醇中的应用，涉及催化剂技术领域，该催化剂的制备方法包括：将乙酸锶、一水合乙酸铜、二水合乙酸锌、乙酸锆合无水草酸充分研磨混合，通过在高温下干燥，接着进行一段时间的高温煅烧，自然冷却后得到产物。对产物进行压片造粒，得到碱土金属修饰的铜基催化剂。本发明提供的碱土金属修饰的铜基催化剂在二氧化碳加氢制备甲醇反应中具有催化活性好和选择性高等优点；其中在二氧化碳加氢过程中，碱土金属修饰的铜基催化剂的能够在160度低温下获得6.2%的CO2转化率，以及93%的甲醇选择性。

本发明公开了一种负载型超细无定形ZrO2加氢催化剂及其制备方法和应用，属于化工技术领域。该催化剂以γ‑Al2O3为载体，无定形ZrO2氧化锆为加氢活性组分，ZrO2质量为催化剂总质量的4.8～9.0wt％。其制备方法是：室温下，将锆盐充分溶于水中得到锆盐溶液后，缓慢滴入γ‑Al2O3载体并充分静置，然后经干燥脱水在γ‑Al2O3表面引入锆物种，再经室温碱处理，干燥脱水后，制得无需高温热处理的负载型超细无定形ZrO2加氢催化剂。本发明催化剂具有优异的硝基苯加氢制苯胺性能，在常压、反应温度90℃时，硝基苯转化率达到100％，并保持了100％苯胺选择性。同时，该催化剂制备方法简单、成本低廉且无需高温处理，很适合于工业化生产，ZrO2自身独特的热稳定、氧化还原和酸碱等特性亦大大拓宽了该催化剂的应用领域。

本发明提供了一种钯/离子液体‑碳化钛纳米片复合电极催化剂的制备方法及其在甲醇燃料电池中的催化应用，涉及电极催化剂领域，首先用钛碳化铝MAX相粉末通过LiF/HCl液相选择性刻蚀得到二维碳化钛纳米片，然后将碳化钛分散液加入到离子液体中冰水浴超声处理，随后加入钯盐粉末搅拌混合，再加入抗坏血酸溶液继续搅拌，接着进行油浴反应，将产物经乙醇和去离子水交替离心洗涤处理后，冷冻干燥，获得钯/离子液体‑碳化钛纳米片复合电极催化剂。本发明以离子液体修饰的碳化钛纳米片为模板，在其表面沉积晶体钯纳米团簇，制备出的催化剂具有多层片状结构、高催化活性以及高抗毒性的优点，可以应用在对甲醇燃料电池中的催化领域。

本发明公开了一种二氧化碳加氢一步制对二甲苯的双功能催化剂、制备方法和应用，涉及二氧化碳加氢制对二甲苯催化剂技术领域，为二氧化碳选择性加氢生成高价值对二甲苯开辟一条新途径；本发明包括碱金属改性FeMn氧化物和ZSM‑5胶囊沸石，用于一步加氢将CO2转化为对二甲苯；其中碱金属改性FeMn氧化物中，Mn分散于Fe的氧化物相上；ZSM‑5胶囊沸石经过TPAOH溶液水热处理，其外部钝化的布朗斯特酸位点能抑制二甲苯结构化反应；本发明的双功能催化剂能一步实现二氧化碳转化为对二甲苯，二氧化碳转化率高，对二甲苯的时空产率高，且催化剂寿命长。

本发明属于新能源固体氧化物燃料电池技术领域，具体涉及一种质子陶瓷燃料电池半电池的回收方法。本发明针对传统电池回收工艺针对其中的某种元素的回收，工艺繁琐且能耗大的技术问题，提供了一种对于SOFC阳极、功能层和电解质（统称半电池）的回收方法，能够实现上述三层材料的整体回收，且回收工艺容易操作、能耗低、环境友好、易推广。

本发明公开了一种基于固态储氢的跨介质燃料电池无人机，涉及无人机技术领域，该无人机包括壳体、机臂、控制机构。其中壳体轻量化处理；壳体内部设有两处卡槽，装有可分离式底板，将壳体内部空间分为上部固态储氢空间、中部电控空间以及下部水舱三部分；壳体中部以及底部各外伸出四处支脚，可分别安装机臂以及履带组件；壳体两侧开槽，可安装控制机构，用于控制机臂的张合；壳体后部安装有螺旋桨电机，控制无人机水下推进。本发明所公开的无人机采用氢能作为动力源，具有长续航、高载荷能力等优点，其机械结构可适应多种工作介质，包括空中、陆地以及水域三种工作介质，解决了现有无人机续航时间短，环境适应能力差，工作状态单一等问题。

本发明公开了一种双功能磷化镍电催化剂的制备方法及其在电解水中的应用，其制备步骤是：将配制的红磷与碱液的混合液置于水热釜内胆中，将泡沫镍用聚四氟支架固定在内胆中间位置，保持混合液与泡沫镍不接触，置于恒温鼓风干燥箱中进行气相水热反应，自然冷却至室温，取出清洗、干燥，得到NiPx电催化剂。将制备的NiPx用作电催化水分解的电极材料，表现出优异的电催化水分解活性。

本发明公开了一种S‑Co3O4电催化剂的制备方法及其在电解水中的应用，其制备步骤是：首先采用水热和煅烧退火的方法制备四氧化三钴粉体，然后加入硫化钠水溶液并置于水热釜内胆底部，用聚四氟乙烯支架将预制备的四氧化三钴固定在内胆中间部位，保持四氧化三钴与硫化钠溶液不接触，最后该气相水热反应在150℃下保持15～30h，待降至室温取出、清洗备用，得到S‑Co3O4电催化剂。将制备的S‑Co3O4用作电催化水分解的电极材料，表现出优异的电催化氧析出活性。

本发明公开了一种Pt‑CeO2析氢电催化剂的制备方法及其在电解水中的应用，其制备步骤是：按比例配制硝酸铈与氯铂酸的混合碱性溶液，然后在水浴条件下进行反应，然后将水浴反应得到的产物置于还原气氛管式炉中热处理，自然冷却至室温，即得到Pt‑CeO2析氢电催化剂。将制备的Pt‑CeO2用作电催化分解水还原的电极材料，表现出优异的电催化析氢活性。

本发明提供了一种铂/二维柚皮衍生碳纳米片复合电极催化剂的制备方法及其在甲醇燃料电池中的催化应用，涉及电极催化剂领域，首先用新鲜柚子皮洗净冷冻干燥后研磨成粉，加入到HAc和H2O2混合溶液中搅拌，水热反应后，将混合溶液洗涤、干燥、煅烧后，与乙二醇进行超声混合处理，随后加入铂盐溶液搅拌混合，再进行水热反应，将产物经透析水洗处理后，冷冻干燥，获得铂/二维柚皮衍生碳纳米片复合电极催化剂。本发明以柚皮衍生碳纳米片为模板，在其表面沉积晶体铂纳米颗粒，制备出的复合电极催化剂具有多层片状结构、高催化活性以及高抗毒性的优点，可以应用在对甲醇燃料电池中的催化领域。

本发明提出了一种氢化镁基储氢材料及其制备方法，属于固态储氢新能源技术领域。本发明通过将高硬度金属(锰、钛或锆)与氢化镁的原料在保护气氛下进行球磨铣削混合，经两次循环活化后得到氢化镁基储氢材料。该储氢体系中氢化镁颗粒弥散分布在高硬度金属基质中，可以在球磨过程中协同铣削、细化氢化镁颗粒，为H‑的转移提供了快速扩散通道，在吸放氢过程中保护并抑制氢化镁晶粒长大，防止氢化镁晶粒团聚；且显著降低了氢化镁的放氢温度。

本发明属催化加氢技术领域，具体涉及一种过渡金属调控镍加氢催化剂及其制备方法，该催化剂组成为Ni‑MaOb@N，1≤a≤2，1≤b≤2；本发明采用分步浸渍负载‑可控煅烧还原的方法，通过非贵过渡金属对镍进行性能调控，实现了镍纳米晶粒的高度分散与锚定，从而极大提升了其催化加氢活性与稳定性；本发明不仅制备方法简单易操作，所需镍源较少，成本低廉，而且所制备的活性金属纳米颗粒均匀稳定存在，可批量制备；本发明有效解决了当前商业加氢催化剂为贵金属，资源稀缺、成本高昂、难以实现大批量制备的难题，适用于催化含有C＝C、C＝O双键等有机不饱和化合物的加氢应用。

本发明公开了一种钴基电解水析氧反应催化剂及其制备方法，属于电解水制氢领域。该催化剂由纳米多孔Co和Co3B两种物相组成，且Co3B以相互交联的纳米片状包覆在Co的表面上。制备时，先将钴‑铝合金机械粉碎后在氩气气氛下进行球磨处理；接着，将合金粉末倒入氢氧化钠溶液中进行脱合金化处理，获得纳米多孔Co粉末；然后，将NaBH4溶解于无水乙醇中，并向其中加入纳米多孔Co粉末，再对体系抽真空，获得中间体材料；最后，将中间体材料在氢气气氛下进行加热处理，后经洗涤干燥，即可获得钴基电解水析氧反应催化剂。本发明所提供的催化剂制备工艺简单、成本低、安全可靠，且具有优异的电催化分解水析氧性能，在电解水制氢领域具有广阔的应用前景。

本发明提供了一种铂/氧化铈纳米片/氧化石墨烯三维复合电极催化剂的制备方法及其在甲醇燃料电池中的催化应用，涉及电极催化剂领域，首先用六水合硝酸铈和脲溶解在乙二醇中并经水热处理获得氧化铈纳米片，然后将氧化铈纳米片加入到乙二醇溶液中，向其中加入氧化石墨烯溶液，再次进行超声混合处理，随后加入铂盐溶液，搅拌使之充分混合，再进行水热反应，得到水凝胶状产物，经透析水洗处理后，冷冻干燥，获得铂/氧化铈纳米片/石墨烯三维复合电极催化剂。本发明以氧化铈纳米片及石墨烯为模板，在其表面沉积晶体铂纳米颗粒，制备出的复合电极催化剂具有三维多孔结构、高催化活性以及高抗毒性的优点，可以应用在对甲醇燃料电池中的催化领域。

本发明属于化工技术领域，具体涉及一种焦化苯加氢二甲苯产品中硫醇类含硫化合物的富集分离方法，该硫醇类含硫化合物的富集分离方法是：以碘或氧气为氧化剂对二甲苯产品进行氧化处理，将二甲苯产品中的硫醇类化合物氧化转化为二硫化合物，利用二硫化合物与二甲苯间沸点相差较大的特性，通过蒸馏分离出大部分二甲苯，完成对硫醇类化合物的富集分离。本发明硫醇类含硫化合物的富集分离，方法简单、成本低廉，很适合于工业化生产。

本发明公开了一种二氧化碳加氢催化剂及其制备方法和应用，属于化工技术领域。该催化剂以天然粘土蒙脱石为载体，氧化铈或者氧化镁为碱性组分并负载金属镍。其制备方法是：将蒙脱石与水充分搅拌混合，得到充分水化的蒙脱石溶液，将金属盐和氢氧化物沉淀剂冷冻成冰，通过冰融化沉淀法在分散于水溶液中的蒙脱石纳米片表面引入金属物种，经高温煅烧制得固体碱催化剂，将之负载金属镍后得二氧化碳加氢催化剂。其具有优异的二氧化碳加氢制甲烷性能，在反应温度180℃时二氧化碳转化率达到32.7％，并保持了100％甲烷选择性。同时该催化剂制备方法简单、成本低廉，很适合于工业化生产，其可调控的碱性亦大大拓宽了该固体碱催化剂的应用领域。