[发明专利]一种纳米镁基可逆储氢复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种纳米镁基可逆储氢复合材料，其特征在于，由重量百分比80％～95％的镁铝合金Mg₁₇Al₁₂和5％～20％的碳负载过渡金属催化剂制成，所述的碳负载过渡金属催化剂由基体材料碳和过渡金属组成，所述的基体材料碳为石墨粉、石墨纤维、活性炭、单壁碳纳米管、多壁碳纳米管中的一种，所述的过渡金属为Fe、Co、Ni、Nb中的一种。

2.根据权利要求1所述的纳米镁基可逆储氢复合材料，其特征在于，所述的镁铝合金Mg₁₇Al₁₂的晶粒尺寸为10～60nm。

3.根据权利要求1所述的纳米镁基可逆储氢复合材料，其特征在于，所述的过渡金属分布在基体材料碳上，所述的碳负载过渡金属催化剂中过渡金属的重量百分数为10％～60％。

4.根据权利要求1～3任一项所述的纳米镁基可逆储氢复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将镁铝合金Mg₁₇Al₁₂和碳负载过渡金属催化剂进行均匀混合，在惰性气氛中经球磨后得到纳米镁基可逆储氢复合材料。

5.根据权利要求4所述的纳米镁基可逆储氢复合材料的制备方法，其特征在于，所述的球磨的条件为：球磨时间30～80h，球料比为20～40:1，球磨转速为300～450rpm。

6.根据权利要求4所述的纳米镁基可逆储氢复合材料的制备方法，其特征在于，所述的镁铝合金Mg₁₇Al₁₂的制备包括：在惰性气体的保护下将Mg粉和Al粉按照Mg₁₇Al₁₂化学通式的摩尔比均匀混合后，得到镁铝合金Mg₁₇Al₁₂。

7.根据权利要求6所述的纳米镁基可逆储氢复合材料的制备方法，其特征在于，所述的Mg粉和Al粉的粉末粒径均为50～180μm。

8.根据权利要求4所述的纳米镁基可逆储氢复合材料的制备方法，其特征在于，所述的碳负载过渡金属催化剂的制备包括：

a)将过渡金属硝酸盐与柠檬酸溶解在水中，保持溶液pH值在3～6，然后在上述溶液中逐步加入基体材料碳并继续搅拌和超声振荡，得到混合溶液；

b)将混合溶液进行第一次真空干燥，取出固态粉末利用氮气氢气混合气在350℃～400℃进行还原处理；最后进行第二次真空干燥即可得到碳负载过渡金属催化剂。

9.根据权利要求8所述的纳米镁基可逆储氢复合材料的制备方法，其特征在于，步骤b)中，第一次真空干燥的条件为：100～120℃真空干燥8～12h；

第二次真空干燥的条件为：温度60～80℃。

10.根据权利要求8所述的纳米镁基可逆储氢复合材料的制备方法，其特征在于，所述的氮气氢气混合气由体积百分数2％～20％的氢气和体积百分数80％～98％的氮气组成。