一种提高吸氢性能的组合型吸气剂的制作方法_2

文档序号:9807299阅读:来源:国知局
18]—种提高吸氢性能的组合型吸气剂,包括吸水材料、氧化剂,吸水材料、氧化剂间的重量比从100:1到1:100,并且氧化剂,吸水材料混匀后使用,
所述的氧化剂是铜、钴中选择的一种或两种氧化物的组合物,添加占总重量0.1%?10%的银。
[0019]所述的氧化剂以颗粒尺寸小于500μπι的粉末形式得以利用。
[0020]所述的氧化剂中可以加入重量百分比小于等于40%的Mn氧化物。
[0021]所述Mn原子与Cu和Co的总原子数的最佳比例是1:2。
[0022]所述的氧化剂可以用共沉淀法、混合法沉积在氧化铝、氧化硅、氧化铈、氧化钇、氧化钛、活性炭或他们的混合物组成的多孔物质上,以进一步增加反应速度。
[0023]所述的吸水材料在氧化钙、氧化钡、分子筛中选择。
[0024]所述的吸水材料以颗粒尺寸小于500μπι的粉末形式得以利用。
[0025]鉴于水汽对本发明中的氧化剂的影响很小,故在吸水材料中未添加与氧化剂反应的物质时,优选的是将本发明中的氧化剂与吸水材料混匀后使用。这样有三个好处,一个是氧化剂的所有表面积均可参与和还原性气体反应,提高了气体吸收速度;另一方面氧化剂可以起到现有技术中添加的抗膨胀剂的作用,这样在单位体积内,可以装载更多的吸收材料;再者,将吸水材料与氧化剂混匀后使用,可以简化吸气剂的加工步骤,提高生产效率。
[0026]具体应用时,可以将本发明的混合物装入各种合适的载体,如透气的聚乙烯薄膜袋、一端开口的金属或玻璃容器中使用,也可以直接在真空隔热板内部开槽,放入本发明的混合物压制后的片剂或直接倒入本发明的松散的混合物。本发明放入隔热板内部后,无需激活等处理,即可吸收H2、H20、C0、02、C02、CmHn等常见气体,添加钡锂等活性材料即可同时实现N2的吸收。
[0027]实施例1采用本领域众所周知的共沉淀法,用可溶性碳酸盐将可溶性银与铜、钴盐的混合溶液沉淀,然后洗涤、干燥、高温煅烧,制得含银5%的铜钴氧化物氧化剂,Co: Cu原子比为1:1;将结晶CaO破碎、球磨并过小于500微米的筛网;取Ig上述氧化剂与4g上述CaO混合,即制得本发明的一种组合型吸气剂。将上述组合物封入一透气的聚乙烯薄膜备用。
[0028]实施例2本例是用于对比的现有公开技术的样品制备。采用本领域中所周知的共沉淀法,用可溶性碳酸盐将可溶性银与锰盐的混合溶液沉淀,然后洗涤、干燥、高温煅烧,制得含银10%的锰氧化物氧化剂;将结晶CaO破碎、球磨并过小于500微米的筛网;取Ig上述氧化剂与4g上述CaO混合,即制得现有公开技术的一种组合物。将上述组合物封入一透气的聚乙烯薄膜备用。
[0029]实施例3本例是用于对比的现有公开技术的样品制备。采用本领域中所周知的共沉淀法,用可溶性碳酸盐将可溶性钯与钴盐的混合溶液沉淀,然后洗涤、干燥、高温煅烧,制得含钯2%的钴氧化物氧化剂;将结晶CaO破碎、球磨并过小于500微米的筛网;取Ig上述氧化剂放入直径约30mm、高度约5mm的圆形不锈钢容器,然后加入4g上述CaO,接着使用4吨的压制压力压制,制得现有公开技术的另一样品。
[0030]实施例4本例是用于对比的现有公开技术的样品制备。采用中国专利申请201280067762中实施例1的方法制得含钯1%的铜铈化物氧化剂;将结晶CaO破碎、球磨并过小于500微米的筛网;去Ig上述氧化剂放入直径约30mm、高度约5mm的圆形不锈钢容器,然后加入4g上述CaO,接着使用4吨的压制压力压制,制得现有公开技术的另一样品。
[0031]实施例5本例是模拟真空隔热板实际使用的条件对实施例1到实施例4的样品进行对比试验,用以说明本发明的优点。试验方法如下:首先将样品放入一固定体积的容器,然后抽至高真空,将样品暴露于30Pa的氢气下,测试从充入氢气到压力小于0.1Pa的时间。测试时间越短,说明氧化剂在隔热板所应用的真空中活性越大,反应越彻底。
[0032]结果如下:实施例1样品为270秒;实施例2压力下降及其缓慢,在有限的时间内无法下降到0.1Pa,在测试到3600秒时终止了测试,最终压力为29.4Pa。实施例3为3153秒。实施例4为1637秒。
[0033]实施例6本例是通过对比氧化剂长时间暴露大气前后吸氢速度的变化来评价氧化剂的耐水性能。首先将实施例1到实施例4中的氧化剂暴露在25°C,相对湿度70%的空气中48小时,然后再继续加入CaO的步骤。接着重复实施例5的试验。测试结果与实施例5相应的数值增加的百分比越小,说明氧化剂的耐水性能越好。
[0034]结果如下:实施例1样品为396秒,增加了47%;实施例2依旧在测试3600s时终止了测试,最终压力为29.5Pa。实施例3为9364秒,增加了197%。实施例4为3831秒,增加了134%。
【主权项】
1.一种提高吸氢性能的组合型吸气剂,其特征是:包括吸水材料、氧化剂,吸水材料、氧化剂间的重量比从10:1到1:1OO,并且氧化剂与吸水材料 混匀后使用;所述的氧化剂是铜、钴中选择的一种或两种氧化物的组合物,添加占总重量0.1%?10%的银。2.根据权利要求1所述的一种提高吸氢性能的组合型吸气剂,其特征是所述的氧化剂以颗粒尺寸小于500μπι的粉末形式得以利用。3.根据权利要求1所述的一种提高吸氢性能的组合型吸气剂,其特征是所述的氧化剂中可以加入重量百分比小于等于40%的Mn氧化物。4.根据权利要求3所述的一种提高吸氢性能的组合型吸气剂,其特征是所述的Mn原子与Cu和Co的总原子数的最佳比例是1: 2。5.根据权利要求1所述一种提高吸氢性能的组合型吸气剂,其特征所述的氧化剂可以沉积在氧化铝、氧化硅、氧化铈、氧化钇、氧化钛、活性炭或他们的混合物组成的多孔物质上,以进一步增加反应速度。6.根据权利要求1所述一种提高吸氢性能的组合型吸气剂,其特征是所述的吸水材料在氧化钙、氧化钡、分子筛中选择。7.根据权利要求6所述一种提高吸氢性能的组合型吸气剂,其特征所述的吸水材料以颗粒尺寸小于500μπι的粉末形式得以利用。
【专利摘要】本发明是一种提高吸氢性能的组合型吸气剂,包括吸水材料、氧化剂,吸水材料、氧化剂间的重量比从100:1到1:100,并且氧化剂与吸水材料混匀后使用;所述的氧化剂是铜、钴中选择的一种或两种氧化物的组合物,添加占总重量0.1%~10%的银。本发明的优点:氧化剂不使用昂贵的钯、铂、钌、铑、金,成本较低;同时在真空中具有比现有技术更快的H2、CO的吸收速度,吸收容量与现有技术相当;氧化剂耐水性较好,在25℃、70%相对湿度的环境下暴露48小时,对H2、CO的吸收速度损失小于50%、吸收容量基本不变,氧化剂可以直接与吸水材料混合使用,不用分层处理。
【IPC分类】F25D23/00, F16L59/065
【公开号】CN105570618
【申请号】CN201510915213
【发明人】郭卫斌, 薛函迎, 柴云川, 王浏杰
【申请人】南京华东电子真空材料有限公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2015年12月10日
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