[发明专利]一种液态有机储氢材料及制备方法

说明书

本申请公开了一种液态有机储氢材料，其包括：液态有机化合物、固态有机化合物和助溶剂，所述液态有机化合物的质量分数为：50％～90％，所述固态有机化合物的质量分数为：5％～30％，所述助溶剂的质量分数为：1％～20％，其中，所述液态有机化合物为一苄基甲苯、苯乙醛、苯乙酮中的一种或多种组合；所述固态有机化合物为二苄基甲酮和/或芘；所述助溶剂为苯和/或甲苯。液态有机储氢材料，具有储氢密度高、环境适应性好、氢气纯度高、生产工艺简单、成本低廉、加氢/脱氢循环使用性好等特点。

技术领域

本申请涉及储氢技术领域，特别是涉及液态有机储氢材料及制备方法。

背景技术

氢能源由于具有资源丰富、无污染、可再生、能量密度高等优点，被认为是理想的能源。近年来，随着化石燃料的短缺、环境的要求以及可持续发展的压力，氢能的开发和利用显得日益重要。目前，世界主要国家均已制定了氢能源利用开发计划。全球众多相关企业、科研机构都在加大氢能源产业的开发力度。氢能产业体系主要包括氢气的生产、储存和运输、应用等环节。因此，氢能的大规模应用需要解决廉价便利的氢气规模制备技术、安全可靠的氢气储运技术、高效可靠的氢能输出技术等三个关键问题。从氢能产业目前发展现状及未来发展趋势来看，氢气的安全、高效存储是氢能利用的关键，也是目前氢能产业化发展的主要技术瓶颈。

氢气的存储技术可分为物理法和化学法两种，物理法主要包括高压气态储氢、低温液态储氢、物理吸附储氢等，化学法主要包括金属合金储氢、有机液体储氢、甲醇重整制氢、金属氢化物/络合物水解制氢等。近年来，基于化学反应法的有机液体储氢技术以其储氢密度高、安全性好、使用运输方便等优点引起了很多研究者的关注。目前研究报道较多的液态有机储氢材料有苯、甲苯、咔唑、N-甲基咔唑、N-乙基咔唑、吡啶等。单纯的苯或甲苯作为储氢材料，存在储氢材料体系沸点和闪点低、易挥发、易燃等问题。N-甲基咔唑、N-乙基咔唑等杂环不饱和化合物作为储氢材料，具有较好的沸点和闪点，其不足在于该储氢材料体系在脱氢反应过程中，其中的杂环化合物组分极易发生副反应，生成氮氧化物、硫氧化物等杂质气体组分，导致氢气的纯度达不到使用要求。另外，氮氧化物、硫氧化物等杂质组分对燃料电池膜电极具有不可逆的毒害作用，因而限制了该储氢材料体系在燃料电池领域的应用。

发明内容

本申请的目的在于克服上述问题或者至少部分地解决或缓减解决上述问题。

根据本申请的一个方面，提供了一种液态有机储氢材料，其包括：液态有机化合物、固态有机化合物和助溶剂，所述液态有机化合物的质量分数为：50％～90％，所述固态有机化合物的质量分数为：5％～30％，所述助溶剂的质量分数为：1％～20％，其中，所述液态有机化合物为一苄基甲苯、苯乙醛、苯乙酮中的一种或多种组合；所述固态有机化合物为二苄基甲酮和/或芘；所述助溶剂为苯和/或甲苯。

在一个实施例中，可选地，所述液态有机化合物的质量分数为：50％，所述固态有机化合物的质量分数为：30％，所述助溶剂的质量分数为：20％。

在一个实施例中，可选地，所述液态有机化合物的质量分数为：90％，所述固态有机化合物的质量分数为：9％，所述助溶剂的质量分数为：1％。

在一个实施例中，可选地，所述液态有机化合物的质量分数为：60％，所述固态有机化合物的质量分数为：30％，所述增溶剂的质量分数为：10％。

在一个实施例中，可选地，所述液态有机化合物的质量分数为：70％，所述固态有机化合物的质量分数为：15％，所述增溶剂的质量分数为：15％。

在一个实施例中，可选地，所述液态有机化合物的质量分数为：80％，所述固态有机化合物的质量分数为：10％，所述增溶剂的质量分数为：10％。

在一个实施例中，可选地，所述液态有机化合物的质量分数为：65％，所述固态有机化合物的质量分数为：22％，所述增溶剂的质量分数为：13％。