Сплав для аккумулирования водорода

 

Изобретение относится к неорганической химии, а именно к приготовлению состава для аккумулирования водорода. Целью изобретения является снижение температуры и времени активации сплава - аккумулятора водорода. Снижение времени активации достигается сплавом, содержащим магний, никель, металл, выбранный из группы: лантан, церий, мишметалл, который дополнительно содержит металл, выбранный из группы скандий, эрбий, диспрозий, гольмий, тулий, лютеций, при этом указанные компоненты взяты при следующем соотношении, ат. %: магний 89-95; никель 1-9; металл из группы лантан, церий, мишметалл 1-5; металл из группы скандий, эрбий, диспрозий, гольмий, тулий, лютеций 1-2. Предлагаемый сплав значительно превосходит известные по параметрам роцесса активации: снижение температуры на 40-70^oC, сокращение времени в 2-3 раза. 1 табл.

Изобретение относится к неорганической химии, а именно к приготовлению состава для аккумулирования водорода, который может найти применение в качестве источника чистого водорода в химической технологии, металлургии, автомобильной промышленности, лабораторной технике. Цель изобретения - снижение температуры и времени активации сплава - аккумулятора водорода. Практическая реализация изобретения иллюстрируется следующими примерами. Пример. Исследованные составы сплавляют из чистых металлов в индукционной печи под флюсом KCl-LiCl. Готовый сплав измельчают, помещают в стальной реактор, вакуумируют до давления 10^-2 мм рт.ст. Активирование проводят при заданной температуре под давлением водорода 30-50 атм. Количество поглощенного водорода определяют по падению давления в системе известного объема и контролируют методом вакуумной экстракции водорода. Сорбционные характеристики активированных сплавов определяют после трех циклов абсорбции-десорбции водорода. Характеристики исследованных сплавов приведены в таблице. Как видно из таблицы, при сохранении высоких сорбционных характеристик активированного сплава предлагаемый состав значительно превосходит прототип по параметрам процесса активации: температура активации снижается на 40-70^oC, время сокращается в 2-3 раза. Улучшение характеристик предлагаемого сплава позволит значительно облегчить практическое использование высокоэффективных металлогидридных аккумуляторов водорода. Уменьшение ниже указанного содержания в сплаве металла из группы: скандий, эрбий, диспрозий, гольмий, тулий, лютеций, не обеспечивает снижения температуры и времени процесса активации, а увеличение его выше указанного снижает емкость сплава без улучшения условий активации. Уменьшение ниже указанного содержания магния в сплаве значительно снижает сорбционную емкость по водороду, а увеличение его выше указанного не обеспечивает полноты протекания реакции гидрирования, т.е. также снижает сорбционную емкость и резко ухудшает кинетические сорбционные характеристики. Уменьшение количества никеля и металла из группы: лантан, церий, мишметалл, снижает каталитическое действие этих компонентов на процесс гидрирования активированного сплава, т.е. не обеспечивает полноты поглощения водорода сплавом, а увеличение содержания этих металлов выше указанного существенно снижает сорбционную емкость без усиления каталитического эффекта. Выбранное соотношение компонентов сплава обеспечивает максимальную эффективность каталитического действия легирующих компонентов на реакцию гидрирования-дегидрирования магния, что существенно снижает температуру и время активации сплава при сохранении высокой сорбционной емкости и хороших кинетических характеристик активированного сплава.

Формула изобретения

Сплав для аккумулирования водорода на основе магния, содержащий никель и металл, выбранный из группы лантан, церий, мишметалл, отличающийся тем, что, с целью повышения его эффективности за счет снижения температуры и времени процесса его активирования, он дополнительно содержит металл, выбранный из группы скандий, эрбий, диспрозий, гольмий, тулий, лютеций, при следующем соотношении компонентов, ат.%: Никель - 1 - 9 Металл из группы лантан, церий, мишметалл - 1 - 5 Металл из группы скандий, эрбий, диспрозий, гольмий, тулий, лютеций - 1 - 2 Магний - Остальноеб

РИСУНКИ

Рисунок 1