一种基于铝基复合材料水解制氢产物制备勃姆石的方法与流程

本发明属于勃姆石的制备，尤其涉及一种基于铝基复合材料水解制氢产物制备勃姆石的方法。

背景技术：

1、勃姆石又称为一水软铝石或薄水铝石，其为铝土矿的主要成分，化学式为γ-alooh，是一种部分脱水的氢氧化铝。天然的勃姆石中存在着杂质，使其无法满足工业的用途。人工合成的勃姆石具有纯度高、耐热温度高、硬度低、绝缘性好、化学稳定性强的特点，可广泛应用在陶瓷材料、涂覆材料、阻燃材料、催化剂及载体等领域。目前勃姆石的制备方法大多以无机或有机铝盐为铝源进行水热反应制备，但其成本极高。同时，引入的离子会使溶剂难以回收。因此，亟需寻找一种新型合成勃姆石的方法。

2、铝水制氢是一种将制氢/储氢一体化的技术，其通过铝直接与水反应获得高纯度的氢气，被认为是最具有潜力的产氢方法。铝水解后的产物通常为拜尔体(al(oh)3)和结晶度较低的拟勃姆石(alooh)。如何将铝水副产物资源化再利用，是有效降低铝基复合材料成本的手段，也是铝水制氢实现产业化的关键问题。

3、在常温下铝表面会生成一层的致密氧化膜，导致水难以接触到al表面，从而阻碍了铝水反应的进行。现阶段，破坏al表面氧化膜的主要方式包括添加活性添加剂，改善溶液环境以及增加外界机械力等。其中，在al中添加低熔点金属(in、sn、ga、bi、mg等)制备铝基复合材料是一种常见的有效活化al的方式。然而，低熔点金属的加入无疑会对铝水反应水解产物的纯度造成影响。如何将铝基复合材料水解制氢产物中低熔点金属去除，同时制备出纯度较高的勃姆石，是铝水产物+循环利用的又一关键问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述技术不足，提出一种基于铝基复合材料水解制氢产物制备勃姆石的方法，解决现有技术中铝基复合材料水解制氢产物纯度低、难以制备出纯度较高的勃姆石的技术问题。

2、本发明提供一种基于铝基复合材料水解制氢产物制备勃姆石的方法，包括以下步骤：

3、将铝基复合材料水解制氢产物分散至第一水中并调节ph至1～3，随后进行混合反应，再经固液分离、干燥、研磨成粉末，得到中间产物；

4、将中间产物分散至第二水中并调节ph至8～12，随后进行水热反应，再经固液分离、干燥、研磨成粉末，得到勃姆石。

5、与现有技术相比，本发明的有益效果包括：

6、本发明的方法可以去除铝基复合材料水解制氢产物中低熔点金属，同时可以制备出纯度高的勃姆石；该方法既能实现铝基复合材料利用最大化、降低成本，又能使制备出的勃姆石在陶瓷材料、电池隔膜以及阻燃剂等领域存在应用性，具有重要的实际应用价值。

技术特征：

1.一种基于铝基复合材料水解制氢产物制备勃姆石的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述基于铝基复合材料水解制氢产物制备勃姆石的方法，其特征在于，所述铝基复合材料水解制氢产物通过将铝基复合材料与水反应完全后固液分离得到。

3.根据权利要求2所述基于铝基复合材料水解制氢产物制备勃姆石的方法，其特征在于，所述铝基复合材料包括al-in、al-sn、al-in-sn、al-in-sn-nacl中的至少一种。

4.根据权利要求2所述基于铝基复合材料水解制氢产物制备勃姆石的方法，其特征在于，所述铝基复合材料中的al含量≥80％。

5.根据权利要求1所述基于铝基复合材料水解制氢产物制备勃姆石的方法，其特征在于，所述铝基复合材料水解制氢产物与所述第一水的质量比为0.5～2g：200ml；所述中间产物与所述第二水的质量比为0.3～2g：80ml。

6.根据权利要求1所述基于铝基复合材料水解制氢产物制备勃姆石的方法，其特征在于，所述混合反应的温度为60℃～90℃，所述混合反应的时间为10h～24h。

7.根据权利要求1所述基于铝基复合材料水解制氢产物制备勃姆石的方法，其特征在于，所述水热反应的温度为140℃～200℃，所述水热反应的时间为12～30h。

8.根据权利要求7所述基于铝基复合材料水解制氢产物制备勃姆石的方法，其特征在于，所述水热反应的温度为180℃～200℃，所述水热反应的时间为12～24h。

9.根据权利要求1所述基于铝基复合材料水解制氢产物制备勃姆石的方法，其特征在于，通过加酸的方式调节ph至1～3，且所述酸包括硫酸、盐酸中的至少一种；通过加碱的方式调节ph至8～12，且所述碱包括naoh溶液或koh溶液中的至少一种。

10.根据权利要求1所述基于铝基复合材料水解制氢产物制备勃姆石的方法，其特征在于，通过手动研磨的方式将干燥后的固体研磨成粉末。

技术总结
本发明公开一种基于铝基复合材料水解制氢产物制备勃姆石的方法。该制备方法包括以下步骤：将铝基复合材料水解制氢产物分散至第一水中并调节pH至1～3，随后进行混合反应，再经固液分离、干燥、研磨成粉末，得到中间产物；将中间产物分散至第二水中并调节pH至8～12，随后进行水热反应，再经固液分离、干燥、研磨成粉末，得到勃姆石。本发明的方法可以去除铝基复合材料水解制氢产物中低熔点金属，同时可以制备出纯度高的勃姆石；该方法既能实现铝基复合材料利用最大化、降低成本，又能使制备出的勃姆石在陶瓷材料、电池隔膜以及阻燃剂等领域存在应用性，具有重要的实际应用价值。

技术研发人员：王辉虎,张紫冠
受保护的技术使用者：湖北隆中实验室
技术研发日：
技术公布日：2024/3/5