[发明专利]一种使用活性炭微球储存氢气和二氧化碳的方法

权利要求书

1.一种使用活性碳微球储存氢气的方法，其特征在于该方法包括下述步骤：

A、把所述的活性碳微球装入反应器中；

B、关闭反应器，让惰性气体通过该反应器，清洗该反应器与连接各个设备的管路；

C、使用加热炉将所述的活性碳微球加热到温度500-573K，进行脱杂质处理；再启动真空泵抽真空直到10^-2帕，关闭该真空泵，接着启动分子泵，抽真空至10^-5帕，在这个真空下保持18-50小时；

D、开启氢气气源减压阀，在吸附压力0.1-2.0MPa与温度77K下，所述的气体以流速300-500mL/min通过装有所述活性碳微球的反应器；吸附达到平衡后，关闭减压阀，于是达到活性碳微球储存氢气。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于使用所述的活性碳微球与二氧化碳气源储存二氧化碳。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述的活性碳微球是采用下述方法制备的：按照煤沥青重量计，往所述煤沥青添加10-30重量％选自纳米陶瓷粉、金属氧化物、二氧化硅或碳酸盐的添加剂，混合均匀后在空气中在温度300-400℃下进行预氧化1.0-3.0小时，然后在惰性气氛下，在温度400-600℃下保持恒温0.8-2.0小时；然后，让所得到的预氧化产物与以所述产物重量计300-900重量％强碱性化合物活化剂混合，在活化炉中在惰性气体保护下加热到750℃-900℃，再在这个温度下保持0.5-1.5小时，得到一种活化产物；得到的活化产物使用清洁剂进行清洗，然后进行干燥，这样可以制得所述的活性碳微球。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述的纳米陶瓷粉是一种或多种选自纳米氧化锆、氮化硅晶须、纳米碳化硅、纳米碳化钛、纳米氧化钇、纳米氮化硅、纳米氮化钛、纳米氮化铝或纳米碳化锆的纳米陶瓷粉；

所述的金属氧化物是一种或多种选自氧化铝、氧化镁、氧化铁、氧化亚铁或氧化锆的金属氧化物；

所述的碳酸盐是一种或多种选自碳酸钙、碳酸钠、碳酸镁、碳酸钾、碳酸氢钙、碳酸氢钠、碳酸氢镁或碳酸氢钾的碳酸盐。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述的活性碳微球是由含有以所述活性碳微球总重量计的90.0重量％以上无定形碳基材料组成的碳微球，它的直径是10-40nm，BET比表面积是2500-3600m²/g，总孔孔容2.5-3.2cm³/g，中孔孔容1.6-2.2cm³/g，平均孔径2.8-3.1nm。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的惰性气体是选自氮气、氩气或氮气和氩气混合物的气体。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述脱杂质处理时间是24-36小时。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的吸附压力是1-5.0MPa，所述的吸附温度是77K，所述气体的流速是300-500mL/min。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述碳微球储存氢气量达到以所述碳微球总重量计8.5重量％以上。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述碳微球储存二氧化碳量达到以所述碳微球总重量计90重量％以上。