CN101563289B - 能俘获氢的无机组合物、其制备方法和用途 - Google Patents

Abstract

本发明涉及能俘获氢的组合物，其包含：(a)至少一种具有下式(I)的无机化合物：MX(OH)(I)其中：M表示二价过渡元素；O表示氧原子；X表示选自S、Se、Te、Po的原子；且H表示氢原子；和(b)至少一种具有下式(II)的硝酸盐：ZNO₃(II)其中Z是一价阳离子。这些组合物的用途是用于以粉状形式通过直接相互作用俘获气态氢，或者用于以密封材料中的辅料的形式，例如俘获在放射性废物包装中由辐射分解释放的氢。

Description

能俘获氢的无机组合物、其制备方法和用途

技术领域

本发明涉及能不可逆地俘获二氢的组合物和制备该组合物的方法。

本发明也涉及包含这种组合物的有机材料。

本发明涉及在所有产生、释放或排出气态氢或氚的情况下(例如在工业中或在实验室中)的应用，目的在于例如限制排出量，尤其是出于污染原因，或控制封闭环境中的含量，尤其是出于安全原因。

一个重要的应用涉及将本发明组合物掺入材料(例如沥青)中，例如用于废物的封装，在该材料内可形成氢，尤其是通过辐射分解形成。原位产生的氢的即时俘获使所述材料保持其完整性，即它不变形也不破裂，这显著提高对于气体产生的机械耐受能力，从而提高其耐久性。

背景技术

氢是在空气的存在下可以点燃或爆炸的潜在危险的气体。在工厂中，氢的风险例如可通过下列方法避免：通过工厂的适当通风，或通过氢的化学消除，该消除可通过所述氢的可控燃烧进行，或通过在含氧环境中通过催化俘获氢或通过在缺氧环境中化学俘获氢而进行。

在本申请上下文中指定，术语“氢”理解为指气态氢H₂和后者的同位素形式，即氘化形式(比如HD和D₂)，氚化的形式(比如HT和T₂)，及混合形式(即同时包括氘化和氚化形式)(比如DT)。

指定D相当于氘₁ ²H，T相当于氚₁ ³H。

对于贫氧、封闭环境，最常使用的氢俘获化合物是有机化合物(比如在WO-A-01/68516或US-B-6,645,396中描述的那些)、金属氢化物(比如在US-A-5,888,665中描述的那些)、或金属氧化物。根据设想的应用，这些化合物可能伴随具有某些缺陷，例如，俘获的潜在可逆性、它们的长期不稳定性(化学分解、辐射分解等问题)和操作条件(温度、催化剂等)。

此外，近年来加强了关于氢相对于固体材料的活性的研究，特别是在燃料电池的开发领域中，关于可以可逆地密封氢的化合物。在本申请中，目前最有前途的材料是氢化物型固体化合物(例如一氢化二钯、钛-铁氢化物、镁-镍氢化物、锆-锰氢化物、镧-镍氢化物等，所述固体化合物以单位质量金属俘获H₂的质量表示的吸附性的值通常为1到2％)，或纳米尺度的碳管结构(称作纳米管)(比如在文献WO-A-97/26082中描述的那些，其可具有非常高的吸附性)。

安全和密实度是这些密封方法的显著优势。主要的缺点在于它们的成本、它们的效率、它们的可行性和它们的可利用性。

应当说明，所述各种已知的俘获化合物的优势和劣势与它们的应用密切相关。因此，例如，用于燃料电池开发的材料的主要目的是H₂俘获/储存可逆性，而该性质对于一些应用是完全无法接受的，比如在放射性废物的沥青封装中由辐射分解产生的H₂的俘获。

在核工业中，低水平和中等水平放射性废物封装在固体基质(比如沥青)中。在使用的封装材料中，就废物的密封和封装而言，沥青具有许多优点。沥青主要由芳香族化合物组成，其被归为对放射最不敏感的有机基质之列。因此，沥青的辐射分解产氢的水平相当低，约0.4分子/100eV。然而，由于它非常低的转移性(实际上是对于储存或封装情况下物质的侵入和放射性核素的释放的主要优点)，沥青基质难以排出由辐射分解原位产生的氢，如果掺入材料的活性超过相当于通过扩散的最大排出能力的阈值，这可引起材料的完整性损失(溶胀、破裂)。

和沥青基质的内部辐射分解引起的溶胀有关的缺陷显著限制每个废物包装可以掺入的容许水平，因此增大了包装的生产数量，这在经济上是不利的。

将氢俘获化合物掺入沥青封装的放射性废物包装一方面可以显著减少它们在储存情况下的可溶胀性，另一方面显著增大每个废物包装掺入的当量活性水平，同时相对于气体产生仍保证材料的良好的机械完整性。然而，由于这些材料的上述缺陷，以及在放射性废物包装内俘获的潜在可逆性和不相容性的风险，尤其是化学不相容性，有机型化合物、氢化物或纳米管在这一点上是不适合的。俘获的潜在可逆性是某些用于沥青封装的包装中的辐射分解H₂俘获的已知的H₂俘获化合物的主要缺点。

因此，特别地，为了克服废物包装溶胀的问题，在沥青基质中封装低水平和中等水平放射性废物的过程中使用MXOH型俘获化合物。该化合物的分子式，特别是CoSOH(M＝Co＝钴；X＝S＝硫)，及其制造方法和用途是专利FR2859202的主题。该化合物对于涉及在沥青基质中封装低水平和中等水平放射性废物的应用具有几个主要优点，因为它完全满足俘获的不可逆性和定量性、密实度和良好的俘获能力、制造简单、易于处理、相对于可能的外部(化学或辐射分解)侵蚀的稳定性、使用范围宽广及成本低的标准。

所述CoSOH化合物的俘获能力为0.5mol H₂/mol Co，即，190 1H₂(STP)/kg Co(STP：标准温度和压力，273K和10⁵Pa)，即，以单位质量Co俘获H₂的质量表示的俘获能力为1.7％，使其成为目前已知的最有效的H₂俘获化合物之一。不过，对于和缓和氢风险有关的所有应用，尤其是对于将核废物封装在有机基体中的应用，目的是在满足上述不可逆性、定量性、密实度、稳定性等标准的同时得到更加有效的H₂俘获化学体系。本发明的一个主题是，在防止氢风险或控制放射性废物包装的溶胀的情况下，明确地满足得到大容量不可逆的氢俘获的需要。

本发明人目的在于改进专利申请FR2859202的主题MX(OH)型化合物的俘获性质。

由此，他们意外发现通过将一种特定化合物加入上述MX(OH)化合物可以显著提高得到的体系的俘获能力。

发明内容

因此，根据第一主题，本发明涉及能俘获氢的组合物，其包含：

(a)至少一种具有下式(I)的无机化合物：

MX(OH)

(I)

其中：

-M表示二价过渡元素；

-O表示氧原子；

-X表示选自S、Se、Te、Po的原子；且

-H表示氢原子；和

(b)至少一种具有下式(II)的硝酸盐：

ZNO₃

(II)

其中Z是一价阳离子。

该组合物的主要优点之一是它在环境温度下从大气压(10⁵Pa)到极低压力(＜10³Pa)都能自发地和定量地俘获气态氢。此外，已观察到相对于单独的MX(OH)化合物，氢俘获能力显著提高，该能力提高到约3.5倍。

M可有利地选自Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn。优选地，M是Co或Ni。更优选地，M是Co。

优选地，X是S。

Z可以有利地选自Li⁺、Na⁺或K⁺。

优选地，Z是Na⁺。

对于本发明组合物，NO₃/M摩尔比(即NO₃的摩尔数与M的摩尔数的比)优选为大于0.5。优选地，NO₃/M在0.5和2之间。意外观察到，在这些条件下，所述组合物的俘获能力最大且不再依赖于NO₃/M摩尔比。

对于NO₃/M比值小于0.5并大于0的情况，也观察到了相对于单独的MXOH化合物，所述组合物的俘获能力的显著提高，该提高依赖于NO₃/M比值。

通常，本发明的组合物通过包括下列步骤的方法制造：

-制备上面限定的具有式(I)的化合物的步骤；

-提供具有式(II)的化合物的步骤，该步骤可在所述制备具有式(I)的化合物的步骤之前、同时和/或之后进行。

所述制备具有式(I)的化合物的步骤依赖于在水溶液中混合X的溶解盐(即X^2-)和M的溶解盐(即M²⁺)。

所述两个反应物在水溶液中的浓度可在较宽的范围内变化，至多为它们的溶解度极限，例如10^-1M到1.5M。

具有式(I)的化合物可通过混合两种水溶液而合成，即含有X的溶解盐的第一水溶液和含有溶解的金属盐的第二水溶液。

具有式(I)的化合物也可通过两种反应物的同时或连续溶解而合成，即，单个水溶液中的至少一种金属盐。

M的溶解盐(即M²⁺)可以选自MSO₄、M(ClO₄)₂或MCl₂。

X的溶解盐(即X^2-)可以选自Na₂X、(NH₄)₂X、Li₂X、K₂X或这些化合物的混合物。

非常有利地，在空气中进行所述X的溶解盐和所述M的溶解盐的混合足够长时间，以获得稳定的E_H和pH参数，例如，相对于参比电极Ag(s)/AgCl(s)/KCl_饱和的E_H值在-150和+100mV之间，pH值在8.0和9.5之间。在这些条件下，MXOH化合物的合成产率大于99％且氧化程度小于1％。

根据本发明的制备方法，进行提供预定量的ZNO₃的步骤，该提供步骤可在下列时间进行：

-在制备具有式(I)的化合物的步骤前，即在引入之前提到的用于制备化合物(I)的盐之前，先将ZNO₃溶于水溶液中；

-在制备化合物(I)的步骤的同时；

-在制备化合物(I)的步骤后，即在MXOH化合物形成后。

在上述两个步骤结束时，由此获得包含MXOH化合物和ZNO₃化合物的组成的含水悬浮液。

为了获得粉状形式的能俘获氢的化学组合物，可在惰性气氛下在一般70℃和100℃之间的温度下干燥所述含水悬浮液。

可研磨并任选地筛选所获得的干燥的组合物以得到均匀的粒径。该处理可能有用，尤其是当意在将本发明组合物掺入材料中时，特别是为了基质的完整性和所述材料内均匀的氢俘获。

关于H₂俘获，根据理论观点，产品分得越细，比表面积越高，因而产品越有效(俘获产量接近热力学产量)。实验上，该化合物的粒径不构成所述组合物对于H₂的反应性的关键参数。换言之，无论粒径如何，所述产品都有效。

相反，就掺入固体材料而言，所述盐的粒径可能是重要的，以保护基质的完整性(破裂风险)，并保证封装物良好的均匀性。就沥青基质而言，掺入的盐的典型粒径有利地在0.2和300μm之间变化，最大在20到50μm范围内。

本发明的组合物可以干燥或湿润的粉状形式优选以均匀的粒径(例如上述那些粒径中的一个)，或以优选在非氧化溶液中的悬浮液中的沉淀物的形式，掺入或封装在有机材料中。

该掺入适合本发明的大量应用，其中H₂俘获事实上在材料(例如有机材料)内进行，H₂在其中产生，或可通过外部或外部扩散而迁移进入。然后所述材料形成基质，所述能俘获氢的组合物掺入基质中。例如，它可以是显示良好的机械完整性，因此更容易处理的废物封装材料(比如用于核废物的含沥青材料)或惰性材料，用于稳定密实形式的起初为粉状的能俘获氢的组合物。

能掺入本发明组合物的有机材料可以是例如用于封装放射性废物的沥青。

可用于本发明的沥青可以是那些本领域技术人员已知的。

本发明的组合物优选掺入相对于所述组合物化学惰性的有机材料，并以合适的比例掺入，以免降低所述材料固化后的机械性能。

根据本发明，在沥青基材料的实例中，可掺入的所述组合物的量可有利地为总计1.5％到82％，以组合物质量/沥青质量表示。

无论所述基质是什么，可掺入的盐的最大量(包括所述能俘获氢的组合物)是在掺入水平、操作性能和最终封装物的完整性之间平衡的结果。就沥青基质而言，无论掺入的盐是什么，根据这些标准，最大的盐含量一般不能超过55重量％(以盐的质量表示)/封装物，即，82重量％/沥青。这表示如果本发明的组合物以相对于沥青质量的x％的量引入，则废物至多以相对于沥青质量的(82-x)％的量引入。

因此，可掺入沥青基质的所述组合物的量可有利地在1.5重量％/沥青和82重量％/沥青之间变化。

掺入有机材料中可通过本领域技术人员已知的任何用于将粉末或悬浮液掺入材料中的方法进行，尤其是通过混合(例如机械混合)本发明的组合物和材料，所述材料任选地预先(例如通过溶解或加热)制成液态，然后固化封装材料，任选地在蒸发溶剂和/或冷却后进行。

当本发明的组合物为悬浮液中的制品的形式时，在将本发明组合物掺入所述有机材料前，可通过倾析部分地除去液相。也可通过在将所述组合物掺入所述有机材料期间通过加热蒸发液相。

本发明也涉及有机封装材料，所述材料包含用于封装废物的有机材料和根据本发明的能俘获氢的组合物。

可借助于这样的封装材料封装的废物可以是放射性的固体废物(例如通过放射性流出物的化学共沉淀处理获得)，或非放射性工业固体废物(例如不能再循环的用过的催化剂)，或活化的碳废物。

所述有机封装材料可以是沥青，例如，本领域技术人员已知的用于封装放射性废物的那些。也可以是适用于封装放射性废物的任何其他有机材料，或适用于封装非放射性废物的任何其他有机材料，取决于本发明的应用。

在一个应用实例中，本发明的组合物例如可用于在用于封装放射性废物的有机基质内俘获辐射分解的氢。

因此，本发明也涉及封装固体废物的方法，所述方法依次包括下列步骤：

-使用预先通过加热而液化的有机封装材料，封装待封装的固体废物和根据本发明的能俘获氢的组合物；和；

-冷却并固化在前述步骤中获得的封装物。

可使用的封装基质以及可使用该方法封装的固体废物如上所述。

当所述固体废物是放射性的时，它可通过本领域技术人员已知的用于从流出物提取固体放射性废物的任何方法获得。

例如，当所述流出物是液体时，可有利地对流出物进行化学共沉淀处理。因此，根据本发明方法的一个有利变化方式，化学共沉淀处理可具有净化放射性流出物的双重的目的，通过化学共沉淀处理得到固体放射性废物，并根据上述合成方法原位合成能俘获氢的组合物。在该变化方式中，根据本发明方法的步骤a)，将获得的由放射性固体废物的混合物和能俘获氢的组合物组成的固体共沉淀相直接掺入所述有机封装材料中。

根据本发明，在沥青基质中封装的实例中，在封装物中的最大盐含量(即废物+本发明组合物的和)一般不超过55％/封装物(以盐的质量/封装物的质量表示)，即，82％/沥青(以盐的质量/沥青的质量)。

通常，待封装的固体废物和根据本发明的组合物优选在封装前混合，以在封装物内获得本发明组合物和废物的均匀分布，从而提高氢俘获效率。

本发明具有很多应用，因为它可用于所有产生、释放或排出气态氢(或氚)的情形，例如在工业中或在实验室中，目的在于例如限制向环境的排出量，尤其是出于污染原因，或控制封闭环境中的水平，尤其是出于安全原因。

使用本发明的组合物俘获氢或氚的用途可通过多种方式完成，所述方式根据使用条件和使用所述俘获的环境而选择。例如，可提及下列方式：

-通过在没有空气的情况下使氢气直接接触所述粉状组合物；

-通过使鼓泡引入或原位产生的氢直接接触由本发明组合物在非氧化溶液中形成的悬浮液；

-通过将所述粉状组合物保持在两个多孔板之间，待俘获的氢或含氢气体可通过所述多孔板扩散；

-通过将本发明的组合物掺入相对于所述产品化学惰性的材料。这可以是有机或非有机固体材料或粘性状态的材料，氢通过所述材料扩散或在所述材料内产生，例如通过辐射分解产生；

-通过在没有空气的情况下，将所述能俘获氢的组合物以厚度合适的层表面沉积在产生氢气的化学体系的全部或部分外表面上；

-通过将三明治状的本发明组合物的一个或多个连续层掺入产生氢气的化学体系中。

在低水平和中等水平放射性废物封装在沥青基质的实例中，掺入所述沥青基质的本发明的能俘获氢的组合物具有几个主要优点：

-它具有放射性核素去污染剂和氢俘获剂的双重化学性质；

-在流出物处理方法的情况中，本发明的组合物的常规使用避免必须使用其他氢俘获反应物，所述其他氢俘获反应物在再加工淤泥中的化学稳定性有待证实，且其使用在经济上无利可图，因为它将导致淤渣量增大，因此包装的数目增大；

-相对于沥青基质是化学惰性的，本发明的组合物在淤渣热封装于沥青内的操作后保持其氢俘获性能；

-对辐射不敏感并在沥青基质内免于氧化，本发明的组合物持久地保持其对氢的活性；且

-本发明的组合物相对于标准温度和压力条件下的氢气，和对在沥青基质内(尤其是通过辐射分解)产生的氢，均具有活性。

因此，将本发明的组合物掺入有机材料(例如用作放射性废物封装基质的沥青)可以减少辐射分解表观产生的氢，以及相应地，减少材料的溶胀性能。该应用在工业再加工工厂中在经济上是重要的，因为本发明的组合物的化学性能可以显著增大每个废物包装掺入的当量活性水平，同时仍然保证所述材料相对于气体产生的良好机械完整性。

本发明的其他特征和优点将在参考附图阅读下述实施例后变得更加明显，这些实施例毫无疑问通过例证给出，不含限制意义。

附图说明

图1的图表表示由特征为NO₃/Co比值为0.53的组合物消耗的H₂总量(H₂/Co，以mol/mol表示)与时间t(以天表示)的关系。

图2的图表表示消耗的H₂量(通过H₂/Co比值定量，以mol/mol表示)与下列NO₃/Co比值(以mol/mol表示)的关系：

-粉状的仅[CoSOH，NaNO₃]型的组合物(曲线-●-)；

-掺有CoSOH的悬浮液，硝酸盐含量可变的合成的再加工淤渣，其合成描述于实施例1中(曲线-□-)；

-掺有CoSOH悬浮液，硝酸盐介质中的合成的再加工淤渣的沥青封装物，其合成描述于实施例1(曲线-■-)中。

具体实施方式

实施例1

在本实施例中，在实验室通过磁力搅拌混合两个水溶液合成具有式CoS(OH)的化合物，所述水溶液为含有83.5g/l Co²⁺的硫酸钴溶液(纯度：97重量％)，和含有145g/l Na₂S的硫化钠溶液(分子式：Na₂S·8-10 H₂O，Na₂S纯度：35重量％)，S/Co比例为1。所述反应物的初始pH和E_H值分别是，硫酸钴溶液1.5和+0.400V/Ref，硫化钠溶液12.8和-0.760V/Ref。混合反应物后，将该悬浮液放置搅拌直到这些pH和E_H参数稳定，即当：

E_H＝-0.133V/Ref，pH＝9.2。

所述术语“Ref”理解为表示在本方案中相对于Ag(s)/AgCl(s)/KCl_饱和参比电极测量电压。

在本实验中，取出十毫升获得的含水CoS(OH)悬浮液(即7.85mmol Co)并注入离心管中。离心并除去上层清液后，用10ml去离子水洗涤沉淀物两次。在第二次洗涤结束时，用10ml去离子水吸收沉淀物，然后将0.351g NaNO₃(即4.13mmol)加入该含水悬浮液中。搅拌后，将该体系注入结晶皿，然后在烘箱中在70℃下干燥48小时。

干燥后，在纯氢气氛下，在环境温度(22±3℃)下将粗糙地制成粉末(即约1.15g)的所有干燥产品置于235ml密封室内。组合物消耗的氢在实验上通过测量反应器中的氢压的下降而监测，定期地补充所述气氛以补偿氢随时间的消耗。监测该实验直到反应器中的H₂压力稳定，表明已达到该组合物的最大俘获能力。

根据压力(单位：mbar)变化与时间的关系的测量，通过理想气体方程转化成氢俘获量(单位：摩尔)，直到达到最大俘获能力，计算H₂/Co比值随时间的变化，以每摩尔Co俘获H₂的摩尔数表示(如图1所示)。

由实验数据可以评价在本试验期间测试的本发明的组合物的俘获能力约为1.58mol H₂/mol Co，该值远大于NO₃/Co比值为零的仅CoSOH化合物的俘获能力(倍数为3.2)。

因此，本实验证实：

-一方面，本发明的组合物能在环境温度下根据气-固型反应自发地和定量地俘获气态氢；

-另一方面，硝酸盐和CoSOH化合物的组合显著增大CoSOH化合物的俘获能力，在本试验的情况中，倍数等于3.2±0.3。

实施例2

在含水的CoSOH悬浮液(其合成描述于实施例1中)的几个10毫升取出液中加入不同量的NaNO₃，不预先洗涤沉淀物，并在搅拌后在70℃下干燥48小时。对粗研磨后获得的干燥盐(NO₃/Co比例从0到0.53变化)进行实施例1中描述的H₂俘获测试，分别对它们确定最大俘获能力(图2曲线上的符号-●-)。

进行其他相似的俘获试验：

-硝酸盐含量可变，掺有CoSOH悬浮液的合成淤渣样品(来自放射性流出物的共沉淀型淤渣)，其合成描述于实施例1中。对于这些试验，NO₃/Co比值在0和3之间变化(图2曲线上的符号-□-)。样品制备方法和实施例1所述相同；

-掺有CoSOH悬浮液的硝酸盐介质中的合成的再加工淤渣的沥青封装样品，其合成描述于实施例1中，NO₃/Co比值等于1.3(图2中的符号■)。

对于所有这些试验，在实验结束时根据反应器中的H₂压力的稳定确定最大俘获能力(以mol H₂/mol Co表示)。由此确定的俘获能力相对于NO₃/Co比值的变化显示于图2中。

图2显示本发明的化学组合物的最大H₂俘获能力根据下列实验规律随着NO₃/Co摩尔比而变化：

-如果NO₃/Co比值等于0，则H₂/Co比值等于0.5；

-如果NO₃/Co比值在0和0.5之间，则H₂/Co比值在0.5+2.5(NO₃/Co)的最小值和0.5+4(NO₃/Co)的最大值之间；

-如果NO₃/Co比值大于0.5，则H₂/Co比值在1.75和2.5之间的范围内。在这些条件下，本发明组合物的俘获能力最大且不再依赖于NO₃/Co比值。

这些观察证实，当化学稳定地存在于复合化学体系中(比如，例如低水平和中等水平放射性流出物的共沉淀淤渣)时，本发明[CoS(OH)，NaNO₃]形式的组合物保持相同的俘获性能。类似地，当单独或作为混合物和淤渣一起掺入封装材料时，所述组合物的俘获性能保持不变，在所述材料(例如沥青)中，所述组合物化学稳定，且在该材料内(例如通过辐射分解)产生氢。

Claims (21)

1.能俘获氢的组合物，其包含：

(a)至少一种具有下式(I)的无机化合物：

MX(OH)

(I)

其中：

-M表示二价过渡元素；

-O表示氧原子；

-X表示选自S、Se、Te、Po的原子；且

-H表示氢原子；和

(b)至少一种具有下式(II)的硝酸盐：

ZNO₃

(II)

其中Z是一价阳离子。

2.权利要求1的组合物，其中M选自Co和Ni。

3.权利要求1的组合物，其中M是Co。

4.权利要求1到3任一项的组合物，其中X是S。

5.权利要求1到3任一项的组合物，其中Z选自Li⁺、Na⁺或K⁺。

6.权利要求1到3任一项的组合物，其中Z是Na⁺。

7.权利要求1到3任一项的组合物，其中NO₃/M的摩尔比大于0.5。

8.制备权利要求1限定的组合物的方法，该方法包括：

-制备权利要求1限定的具有式(I)的化合物的步骤；

-提供权利要求1限定的具有式(II)的化合物的步骤，该步骤可在所述制备具有式(I)的化合物的步骤之前、同时和/或之后进行。

9.权利要求8的制备组合物的方法，其中所述制备具有式(I)的化合物的步骤包括在水溶液中混合X的溶解盐(即X^2-)和M的溶解盐(即M²⁺)。

10.权利要求9的制备组合物的方法，其中X的溶解盐和M的溶解盐的混合在空气中进行足够的时间，以获得稳定的E_H和pH参数。

11.权利要求9或10的制备组合物的方法，其中所述X的溶解盐选自Na₂X、(NH₄)₂X、Li₂X、K₂X或这些化合物的混合物。

12.权利要求9或10的制备组合物的方法，其中所述M的溶解盐选自MSO₄、M(ClO₄)₂或MCl₂。

13.权利要求8到10任一项的制备组合物的方法，其中M是Co或Ni。

14.权利要求8到10任一项的制备组合物的方法，其中X是S。

15.权利要求8到10任一项的制备组合物的方法，其中Z是Na⁺。

16.封装固体废物的方法，所述方法依次包括下列步骤：

-使用预先通过加热而液化的有机封装材料，封装待封装的固体废物和权利要求1到7任一项限定的能俘获氢的组合物；

-冷却并固化在前述步骤中获得的封装物。

17.权利要求16的方法，其中所述有机封装材料是沥青。

18.权利要求16或17的方法，其中所述固体废物是放射性的。

19.用于封装放射性废物的有机材料，其包含有机封装材料和至少一种权利要求1到7任一项限定的能俘获氢的组合物。

20.权利要求19的有机材料，其中所述有机封装材料是沥青。

21.权利要求1到7任一项限定的组合物用于吸收氢的用途。

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