專利名稱：含有無定形碳的儲氨混合物多孔固體樣塊及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種含有無定形碳的儲氨混合物多孔固體樣塊及其制備方法，應用于汽車尾氣后處理系統(tǒng)以及燃料電池系統(tǒng)。
背景技術：
能源危機和環(huán)境污染是人類進入二十一世紀必須面對的兩個非常嚴峻的問題。在傳統(tǒng)汽車的排放達標的技術手段選擇方面，以及新能源汽車的燃料供給技術方面人們仍然面臨不少的難題。汽車尾氣后處理系統(tǒng)是依靠尿素還原劑的精確供給并在催化劑的前端分解成氨氣后來去除NOX危害物，進而達到凈化尾氣的目的一種系統(tǒng)。但是，在實際使用中，這種依、靠尿素分解成氨氣的液體尿素的計量噴射存在許多不足和難點，需要進一步解決。能源方面，氫燃料電池汽車被公認是一個極為有效的解決未來能源問題的技術方案。但是，如何穩(wěn)定的獲得氫氣來源是個制約本領域發(fā)展的不小的難題。氨氣是一種含氫密度較高的一類氫前驅體，氨氣分子屬于活潑極性分子，常溫下非?；顫?，極易擴散，不容易存儲。如果能夠解決好氨氣的儲存問題，就可以開辟一條新的氨氣利用的技術路線。工業(yè)上，利用金屬鹽和氨氣的吸附解吸的可逆過程來應用于食品保鮮制冷，首先金屬鹽和氨氣的吸附過程是放熱過程，然后氨氣解吸又吸收熱量，使環(huán)境制冷，因此，某些特定的金屬鹽對氨氣吸附解吸是基本的物理化學常識。在國家專利信息網，以“儲氨”、“金屬鹽”為主題詞進行檢索，專利號為CN200680005886. 2的‘氨的高密度存儲’專利包含氨吸收/解吸固體材料，該材料容易制備和處理并可以極高密度的存儲氨，并且氨在受控條件下容易釋放。但是，該專利是采用固體料直接模壓成型，采用粘結劑，僅僅聲明了可能是二氧化硅纖維粘結劑，并沒有加量比例，其它權利要求項和實施例中的也僅僅聲明固體材料可能包括顆粒材料、多孔材料、晶體材料、無定形材料或它們的結合物組成，沒有明確權利要求細項，本行業(yè)技術人士幾乎無法實施，進而產生本專利。本發(fā)明依托具有較好吸附能力的氯化鍶金屬鹽粉末在一定條件下可以進行氨氣的吸附和解吸的原理，制備出一種可以存儲氨氣和釋放氨氣的活性混合物多孔固體樣塊。該混合物在制備的過程中添加了一定量的蔗糖，通過蔗糖在高溫燒結過程中碳化所形成的無定形碳來提高混合物多孔固體樣塊的吸附能力，增加了氨氣的吸附/解吸通道，提高吸附效率。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種含有無定形碳的儲氨混合物多孔固體樣塊及其制備方法，其制備的含有金屬鹽和無定形碳的儲氨混合物多孔固體樣塊，保證了金屬鹽的儲氨特性，提高了混合物樣塊的吸附效率和吸附能力，在制備儲氨活性混合物多孔固體樣塊的過程中，還添加了適量的陶瓷纖維，陶瓷纖維的添加降低了混合物樣塊整體的重量，提高混合物樣塊熱穩(wěn)定性和機械強度，延長使用壽命。
本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的含有無定形碳的儲氨混合物多孔固體樣塊，由無水氯化鍶、無定形碳和陶瓷纖維組成，其特征在于其制備方法，具體步驟如下
Cl)按重量百分比將工業(yè)無水氯化鍶鹽粉末61 80wt%、蔗糖4 10wt%、陶瓷纖維3 10wt%和工業(yè)酒精組5 23wt%混合；
(2)混合物通過攪拌機攪拌均勻，攪拌f10h，形成半干性的混合粉體；
(3)該半干性的混合粉體添加到一可敞開式的密閉容器內進行機械振蕩3(T60min，形成濕體樣塊；
(4)樣塊在30(T45(TC下燒結2 5h即可得含有無定形碳的儲氨混合物樣塊多孔固體樣塊。本發(fā)明的積極效果是其制備的含有金屬鹽和無定形碳的儲氨混合物多孔固體樣塊，保證了金屬鹽的儲氨特性，提高了混合物樣塊的吸附效率和吸附能力，在制備儲氨活性 混合物多孔固體樣塊的過程中，還添加了適量的陶瓷纖維，陶瓷纖維的添加降低了混合物樣塊整體的重量，提高混合物樣塊熱穩(wěn)定性和機械強度，延長使用壽命。所制備的混合物多孔固體樣塊是集中使用，滿足大容量氨氣的儲存和釋放的使用要求。


圖I為本發(fā)明的儲氨混合物多孔固體樣塊吸附氨氣后的熱失重曲線。
具體實施例方式下面結合附圖與實施例對本發(fā)明作進一步說明
實施例I
(1)將61wt%的工業(yè)無水氯化銀鹽粉末、9wt%的鹿糖、7wt%陶瓷纖維和23wt%的工業(yè)酒精組成混合物；
(2)混合物通過攪拌機攪拌均勻，攪拌時間為I小時,形成半干性的混合粉體；
(3)該半干性的混合粉體添加到一可敞開式的密閉容器內進行機械振蕩30min，形成濕體樣塊；
(4)樣塊在300°C下燒結5h即可得含有無定形碳的儲氨混合物多孔固體樣塊。將IOg多孔固體樣塊進行充氨，在自然通風的環(huán)境下進行，事先將可敞開式的密閉容器放入一個水量足夠大的冷卻水的水槽中，連接氨鋼瓶，通過減壓閥和干燥系統(tǒng)，在O. IMpa的壓力范圍內緩緩的進行充氨,充氨時間為3h ;充氨后該樣塊質量為14. 2g,即吸附氨氣4. 2g。然后再將樣塊在200°C下進行加熱處理，結果發(fā)現(xiàn)，加熱后樣塊質量變?yōu)?2. 8g，即釋放了氨氣I. 4g，解吸效率為33%。該多孔固體樣塊吸附氨氣后的失重曲線如圖I所示，從圖中可以看出，混合物多孔固體樣塊吸附氨氣重量百分比約為8wt%，與理論失重值一致。實施例2
(1)將80wt%的工業(yè)無水氯化鍶鹽粉末、4wt%的蔗糖、3wt%陶瓷纖維和13wt%的工業(yè)酒精組成混合物；
(2)混合物通過攪拌機攪拌均勻，攪拌時間為5小時，形成半干性的混合粉體；
(3)該半干性的混合粉體添加到一可敞開式的密閉容器內進行機械振蕩60min，形成濕體樣塊；(4)樣塊在450°C下燒結2h即可得含有無定形碳的儲氨混合物多孔固體樣塊。將IOg多孔固體樣塊進行充氨，在自然通風的環(huán)境下進行，事先將可敞開式的密閉容器放入一個水量足夠大的冷卻水的水槽中，連接氨鋼瓶，通過減壓閥和干燥系統(tǒng)，在O. 4Mpa的壓力范圍內緩緩的進行充氨,充氨時間為IOh ;充氨后該樣塊質量為14. 6g,即吸附氨氣4. 6g。然后再將樣塊在200°C下進行加熱處理，結果發(fā)現(xiàn)，加熱后樣塊質量變?yōu)閘lg，即釋放了氨氣3. 6g，解吸效率為78. 3%。實施例3
(1)將75wt%的工業(yè)無水氯化銀鹽粉末、10wt%的鹿糖、10wt%陶瓷纖維和5wt%的工業(yè)酒精組成混合物；
(2)混合物通過攪拌機攪拌均勻，攪拌時間為10小時，形成半干性的混合粉體； (3)該半干性的混合粉體添加到一可敞開式的密閉容器內進行機械振蕩55min，形成濕體樣塊；
(4)樣塊在350°C下燒結5h即可得含有無定形碳的儲氨混合物多孔固體樣塊。將IOg多孔固體樣塊進行充氨，在自然通風的環(huán)境下進行，事先將可敞開式的密閉容器放入一個水量足夠大的冷卻水的水槽中，連接氨鋼瓶，通過減壓閥和干燥系統(tǒng)，在O. 2Mpa的壓力范圍內緩緩的進行充氨，充氨時間為7h ;充氨后該樣塊質量為13. 8g,即吸附氨氣3. 8g。然后再將樣塊在200°C下進行加熱處理，結果發(fā)現(xiàn)，加熱后樣塊質量變?yōu)?1. Ig,即釋放了氨氣2. 7g，解吸效率為71%。
權利要求
1.含有無定形碳的儲氨混合物多孔固體樣塊，由無水氯化鍶、無定形碳和陶瓷纖維組成，其特征在于其制備方法，具體步驟如下 (1)按重量百分比將工業(yè)無水氯化鍶鹽粉末61 80wt%、蔗糖4 10wt%、陶瓷纖維3 10wt%和工業(yè)酒精組5 23wt%混合； (2)混合物通過攪拌機攪拌均勻，攪拌f10h，形成半干性的混合粉體； (3)該半干性的混合粉體添加到一可敞開式的密閉容器內進行機械振蕩3(T60min，形成濕體樣塊； (4)樣塊在30(T45(TC下燒結2 5h即可得含有無定形碳的儲氨混合物樣塊多孔固體樣塊。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種含有無定形碳的儲氨混合物多孔固體樣塊，由無水氯化鍶、無定形碳和陶瓷纖維組成，其特征在于其制備方法，具體步驟如下按重量百分比將工業(yè)無水氯化鍶鹽粉末61~80wt%、蔗糖4~10wt%、陶瓷纖維3~10wt%和工業(yè)酒精組5~23wt%混合；混合物通過攪拌機攪拌均勻，攪拌1~10h，形成半干性的混合粉體；該半干性的混合粉體添加到一可敞開式的密閉容器內進行機械振蕩30~60min，形成濕體樣塊；樣塊在300~450℃下燒結2~5h即可得含有無定形碳的儲氨混合物樣塊多孔固體樣塊。其制備的含有金屬鹽和無定形碳的儲氨混合物多孔固體樣塊，保證了金屬鹽的儲氨特性，提高了混合物樣塊的吸附效率和吸附能力，在制備儲氨活性混合物多孔固體樣塊的過程中，還添加了適量的陶瓷纖維，陶瓷纖維的添加降低了混合物樣塊整體的重量，提高混合物樣塊熱穩(wěn)定性和機械強度，延長使用壽命。
文檔編號C01C1/00GK102728313SQ201210238820
公開日2012年10月17日 申請日期2012年7月11日 優(yōu)先權日2012年7月11日
發(fā)明者于力娜, 姜濤, 安宇鵬, 崔龍, 張克金, 王丹, 王金星, 許德超 申請人:中國第一汽車股份有限公司