CN113493188A - 一种氟化石墨烯包覆硼氢化镁复合储氢材料、制备方法及应用 - Google Patents

一种氟化石墨烯包覆硼氢化镁复合储氢材料、制备方法及应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种氟化石墨烯包覆硼氢化镁复合储氢材料、制备方法及应用，方法包括如下步骤：将Mg(BH4)2粉末置于容器中，加入有机溶剂I，超声分散，然后通过搅拌使其保持悬浮状态，得到悬浊液A；称取氟化石墨烯粉末，超声分散于有机溶剂II中，得到分散液B；称取聚甲基丙烯酸甲酯，加入有机溶剂III，溶解得到溶液C；在搅拌条件下，将分散液B和溶液C滴加至悬浊液A中，并滴加界面键合剂，溶液C滴加过程中，聚甲基丙烯酸甲酯自混合液中产生析出，滴加完成后继续搅拌，过滤、清洗、干燥，得到氟化石墨烯包覆硼氢化镁复合储氢材料。该复合储氢材料用于固体推进剂能够降低推进剂摩擦感度，保证该材料自身和与含硝酸酯粘合剂混合体系推进剂的安全性能。

Description

一种氟化石墨烯包覆硼氢化镁复合储氢材料、制备方法及 应用
技术领域
本发明属于复合材料技术领域，特别涉及一种氟化石墨烯包覆硼氢化镁复合储氢材料、制备方法及应用。
背景技术
硼氢化镁(Mg(BH4)2)由三种元素Mg、B和H组成，其质量储氢分数高达14.8％wt。研究发现，Mg(BH4)2不但可以在高温下释放氢参加爆轰反应，释放大量的热和水蒸气，而且还可以引燃体系中的硼和镁这两种高热值燃烧剂来释放能量，因此其提高炸药能量的能力高于纳米金属材料。所以Mg(BH4)2有望作为高热值的火炸药组分，提高和改善火炸药性能。
虽然Mg(BH4)2具有储氢密度高、含能高、污染小、安全可靠等特点，但是Mg(BH4)2自身不稳定，易与水反应，影响混合炸药的储存寿命和环境适应性，且爆轰过程中炸药体系的硼元素在爆轰过程中表面易形成沸点较高的液态氧化层，阻碍爆轰反应的进一步进行。同时，Mg(BH4)2与高能粘合剂(GAP/硝酸酯体系)的相容性极差，在含能材料中感度高，满意满足在推进剂研制、生产、运输过程中对安全性能的要求。因此，可以通过对Mg(BH4)2进行包覆处理来改善其稳定性，满足其工程化使用要求。国外研究者通过大量的理论和试验探索了稳定储氢材料的方法和途径。主要包括表面钝化法、离子掺杂法、表面包覆和晶型转变法。目前采用上述方法处理储氢材料后，虽然可以改善储氢材料与高能粘合剂(GAP/硝酸酯体系)的相容性，但是储氢材料的有效储氢量显著降低，甚至部分处理方法还破坏了储氢材料的原始结构，影响了储氢材料在含能材料中的使用效果。
因此，寻找更为合适的处理方法，在不显著降低储氢材料有效氢含量的前提下隔断储氢材料与GAP/硝酸酯粘合剂的直接接触，可以显著改善储氢材料与GAP/硝酸酯粘合剂的相容性，充分发挥储氢材料的优势，实现其在含能材料中的应用。
发明内容
为了克服现有技术中的不足，本发明人进行了锐意研究，提供了一种氟化石墨烯包覆硼氢化镁复合储氢材料、制备方法及应用，利用氟化石墨优异的特性，通过溶剂-反溶剂法，一步实现了氟化石墨烯包覆Mg(BH4)2复合储氢材料的可控制备。通过撞击感度和摩擦感度实验，验证了氟化石墨烯包覆Mg(BH4)2复合储氢材料在复合固体推进剂、火炸药等含能材料领域应用过程中的安全问题，且解决了采用其他包覆材料包覆不完全或包覆不均匀以及包覆剂用量较大等问题，从而完成本发明。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：
第一方面，一种氟化石墨烯包覆硼氢化镁复合储氢材料的制备方法，包括以下步骤：
S1，将Mg(BH4)2粉末置于容器中，加入有机溶剂I，超声分散，然后通过搅拌使其保持悬浮状态，得到悬浊液A；
S2，称取氟化石墨烯(FGO)粉末，超声分散于有机溶剂II中，得到分散液B；
S3，称取聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，加入有机溶剂III，溶解得到溶液C；
S4，在搅拌条件下，将分散液B和溶液C滴加至悬浊液A中，并滴加界面键合剂，溶液C滴加过程中，聚甲基丙烯酸甲酯自混合液中产生析出，滴加完成后继续搅拌，过滤、清洗、干燥，得到氟化石墨烯包覆硼氢化镁复合储氢材料。
第二方面，一种氟化石墨烯包覆硼氢化镁复合储氢材料，通过第一方面所述的制备方法制得，该复合储氢材料中氟化石墨烯和聚甲基丙烯酸甲酯均匀包覆在Mg(BH4)2表面。
第三方面，根据第一方面所述的氟化石墨烯包覆硼氢化镁复合储氢材料的制备方法制得的氟化石墨烯包覆硼氢化镁复合储氢材料在作为推进剂、火炸药或其他含能材料原料组成方面的应用。
根据本发明提供的一种氟化石墨烯包覆硼氢化镁复合储氢材料、制备方法及应用，具有以下有益效果：
(1)本发明提供的一种氟化石墨烯包覆硼氢化镁复合储氢材料制备方法制得的氟化石墨烯包覆Mg(BH4)2复合储氢材料，最外层不是单一的氟化石墨烯层，有效规避了单纯氟化石墨烯片层结构包覆不完整的弊端，利用聚甲基丙烯酸甲酯从溶剂析出过程中所形成的大比表面积膜结构，将其均匀吸附在Mg(BH4)2表面，因此可实现在该复合储氢材料颗粒表面形成一个致密的外壳层，无裸露的Mg(BH4)2，且以Mg(BH4)2为核，氟化石墨烯和聚甲基丙烯酸甲酯为外部的壳，该复合储氢材料用于固体推进剂能够降低推进剂摩擦感度，保证该材料自身和与含硝酸酯粘合剂混合体系推进剂的安全性能；
(2)本发明提供的一种氟化石墨烯包覆硼氢化镁复合储氢材料制备方法，引入的聚甲基丙烯酸甲酯与Mg(BH4)2结合力强，在强机械作用下难分离，提高了推进剂等含能材料的储存稳定性；
(3)本发明氟化石墨烯包覆Mg(BH4)2复合储氢材料的制备方法简单，易于放大，得到的复合储氢材料结构简单，性能稳定，结构可调；同时，本发明通过对反应原料、制备工艺过程以及工艺条件的优化设计，使得制备出的氟化石墨烯包覆Mg(BH4)2复合储氢材料具有更加优异的性能如高热值，不会降低推进剂等的质量标准。
(4)本发明提供的一种氟化石墨烯包覆Mg(BH4)2复合储氢材料的制备方法，选用氟化石墨烯，具有以下优势：①氟化石墨烯属于碳材料，其物理电荷特性为负电性，而Mg(BH4)2则表现出强正电性，因此可以实现石墨烯对Mg(BH4)2的表面包覆，而表层氟化石墨烯的存在可以阻隔硝酸酯与Mg(BH4)2的相互作用，改善两者之间的相容性；②由于氟化石墨烯的比表面积远大于Mg(BH4)2的比表面积，只需要少量氟化石墨烯就能完整地包覆Mg(BH4)2，在本发明中得到了证实，因此不会显著增加Mg(BH4)2的消极质量，也不会降低其有效氢含量，进而也就不会影响Mg(BH4)2中的氢对高能推进剂能量性能的贡献；③目前Mg(BH4)2仍然存在低温缓慢释氢的现象，氟化石墨烯的氧化分解温度达到500℃以上，因此采用氟化石墨烯包覆后，包覆层的存在可以有效地减缓Mg(BH4)2中H2的释放，从而提高Mg(BH4)2的热稳定性。此外，④氟化石墨烯相较于其他功能化石墨烯，如氧化石墨烯，其丰富的表面官能团结构更易与Mg(BH4)2进行自组装，且其在溶剂中的分散性要优于氧化石墨烯；⑤氟化石墨烯中引入的氟元素引入到固体推进剂中，可与铝粉表面的Al2O3发生反应，降低了铝粉的点火温度，促进其燃烧效率，进而提高固体推进剂的燃烧性能。
附图说明
图1为氟化石墨烯包覆Mg(BH4)2的过程示意图；
图2为实施例1中采用的Mg(BH4)2的SEM电镜图；
图3为实施例1制备得到的氟化石墨烯包覆Mg(BH4)2复合储氢材料的SEM电镜图；
图4为实施例1制备得到的氟化石墨烯包覆Mg(BH4)2复合储氢材料的TEM电镜图。
具体实施方式
下面通过对本发明进行详细说明，本发明的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。
在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
本发明提供了一种氟化石墨烯包覆硼氢化镁复合储氢材料的制备方法，采用一步法实现将氟化石墨烯和聚甲基丙烯酸甲酯包覆到Mg(BH4)2表面，该复合储氢材料的制备方法简单、稳定，易于放大，能显著提高Mg(BH4)2在火炸药、推进剂等含能材料领域应用的安全性能，具体包括如下步骤：
S1，硼氢化镁悬浊液A的配制；具体为，室温条件下，将Mg(BH4)2粉末置于容器中，加入有机溶剂I，超声分散，然后通过搅拌使其保持悬浮状态，得到悬浊液A；
S2，氟化石墨烯分散液B的配制；具体为，称取氟化石墨烯粉末，超声分散于有机溶剂II中，得到分散液B；
S3，聚甲基丙烯酸甲酯溶液C的配制；具体为，称取聚甲基丙烯酸甲酯，加入有机溶剂III，溶解得到溶液C；
S4，在搅拌条件下，将分散液B和溶液C滴加至悬浊液A中，并滴加界面键合剂，溶液C滴加过程中，聚甲基丙烯酸甲酯自混合液中产生析出，滴加完成后继续搅拌，过滤、清洗、干燥，得到氟化石墨烯包覆硼氢化镁复合储氢材料。过程示意图如图1所示。
在一种优选的实施方式中，步骤S1中，所述有机溶剂I选自难溶所述聚甲基丙烯酸甲酯的溶剂，难溶是指在室温20℃时某种物质溶解度在0.01克以下。
优选地，所述有机溶剂I选自苯、甲苯、正己烷、环己烷、二氯甲烷或四氯化碳中的一种或多种。
在一种优选的实施方式中，步骤S1中，搅拌速度在200rpm～1500rpm之间，优选在500rpm～1000rpm之间。
在一种优选的实施方式中，步骤S2中，所述氟化石墨烯的氟含量为3wt％～30wt％，优选为10wt％～25wt％。
氟化石墨烯的浓度为500mg/L～4000mg/L。
氟化石墨烯的用量为Mg(BH4)2用量的0.2wt％～2wt％。
在一种优选的实施方式中，步骤S2中，所述有机溶剂II选自甲醇、乙醇、乙腈、乙二醇、丙三醇、丙酮、正丙醇、异丙醇或甲苯中的一种或多种。
在一种优选的实施方式中，步骤S3中，所述聚甲基丙烯酸甲酯的分子量分布为50000～8000000，最优为300000～800000。本发明人经过试验发现，聚甲基丙烯酸甲酯的分子量分布影响复合储氢材料的包覆效果，若聚甲基丙烯酸甲酯的分子量分布较小且小于上述范围的最低值，则聚甲基丙烯酸甲酯难以在Mg(BH4)2表面有效形成致密的膜结构，与氟化石墨烯层的复合作用降低，可存在裸露的Mg(BH4)2，降低了包覆功能；若聚甲基丙烯酸甲酯的分子量分布较大且高于上述范围的最高值，则工艺控制较难，且分子量较大的聚甲基丙烯酸甲酯成本较高，不利于工程化应用。
在一种优选的实施方式中，步骤S3中，所述聚甲基丙烯酸甲酯的浓度为1000mg/L～6000mg/L；所述聚甲基丙烯酸甲酯的用量为Mg(BH4)2用量的0.2wt％～5wt％。
在一种优选的实施方式中，步骤S3中，所述有机溶剂III为酯类溶剂，优选为乙酸乙酯、乙酸丁酯或乙酸异丙酯中的一种或多种。
在一种优选的实施方式中，步骤S4中，所述分散液B和溶液C同时滴加至悬浊液A中；或者分散液B先于溶液C滴加至悬浊液A中。
在一种优选的实施方式中，步骤S4中，所述界面键合剂选自聚乙二醇、聚醇胺、聚醚胺、丙烯腈、丙烯酸甲酯或丙烯酸羟乙酯中的一种或多种。该界面键合剂可以配成溶液后滴加至悬浊液A中，或者在该界面键合剂为液体时，以纯界面键合剂的形式滴加至悬浊液A中。
在一种优选的实施方式中，步骤S4中，将分散液B和溶液C滴加至悬浊液A中时，温度为20℃～100℃，搅拌速度为200rpm～1500rpm，优选温度为20℃～50℃，搅拌速度为500rpm～1000rpm。温度与搅拌速度同样影响聚甲基丙烯酸甲酯与氟化石墨烯对Mg(BH4)2的包覆效果，温度过高，会导致聚甲基丙烯酸甲酯和氟化石墨烯无法全部沉积到Mg(BH4)2的表面，导致包覆量降低，包覆效果差，而温度过低，则会导致聚甲基丙烯酸甲酯和氟化石墨烯快速沉积到Mg(BH4)2的表面，导致包覆不均匀，包覆效果不佳。搅拌速度过低则会发生团聚，最终产物粒度较大，搅拌速度过高则包覆量低，包覆效果差。
步骤S4中，滴加完成后继续搅拌时间为0.5h～5h，优选为1h～4h。
根据本发明的第二方面，提供了一种氟化石墨烯包覆硼氢化镁复合储氢材料，优选通过第一方面所述的制备方法制得，该复合储氢材料中氟化石墨烯和聚甲基丙烯酸甲酯均匀包覆在Mg(BH4)2表面，复合储氢材料中氟化石墨烯所占的比例为0.2wt％～2wt％，聚甲基丙烯酸甲酯为0.2wt％～5wt％，界面键合剂为0.02wt％～0.2wt％，其余为Mg(BH4)2；优选地，氟化石墨烯所占的比例为0.5wt％～1wt％，聚甲基丙烯酸甲酯为0.5wt％～1wt％，界面键合剂为0.05wt％～0.1wt％，其余为Mg(BH4)2。
根据本发明的第三方面，提供了根据第一方面所述的氟化石墨烯包覆硼氢化镁复合储氢材料的制备方法制得的氟化石墨烯包覆硼氢化镁复合储氢材料在作为推进剂、火炸药或其他含能材料原料组成方面的应用。
实施例
氟化石墨烯包覆Mg(BH4)2复合储氢材料的安全特性按照《GJB772A-97炸药试验方法601.2撞击感度特定落高法》和《GJB772A-97炸药试验方法602.1摩擦感度爆炸概率法》，采用撞击感度仪和摩擦感度仪进行评价。
氟化石墨烯包覆Mg(BH4)2复合储氢材料按照《Q/GT408-2014氮、碳、氢、硫元素分析试验指南》，采用元素分析仪实施元素分析。
实施例1
步骤1：称取5g Mg(BH4)2置于500ml的烧杯中，准确量取200ml环己烷，在200w超声功率下超声3min后，转移至500ml三口瓶中，温度控制在20℃，以500rpm搅拌速率下待用，为悬浊液A。
步骤2：称取30mg氟化石墨烯(氟含量为25％wt)，加50ml甲苯，在1500w超声功率下超声45min，使氟化石墨烯充分分散，为分散液B。
步骤3：称取分子量为300000的聚甲基丙烯酸甲酯0.05g，加20ml乙酸乙酯，浸泡24h，混合均匀后得到物色透明溶液，为溶液C。同时将0.02g丙烯酸甲酯溶于5ml丙酮中，得到溶液D。
步骤4：室温条件下将分散液B以0.25ml/min的速率和溶液C以0.15ml/min的速率先后滴加至三口瓶中，滴加完毕后将配制的溶液D以0.25ml/min的速率滴加至三口瓶中，滴加过程中搅拌速率为750rpm。
步骤5：所有溶液滴加完毕后，升温至40℃，继续搅拌2h后，降温至室温，抽滤、采用环己烷清洗后再抽滤，然后在40℃真空烘箱中，真空干燥12h，得到灰黑色氟化石墨烯包覆Mg(BH4)2复合储氢材料。
在无浆混合机上将氟化石墨烯包覆Mg(BH4)2复合储氢材料与聚叠氮甘油醚/硝化甘油(GAP/NG)以质量比1:1混合均匀，对混合物进行撞击感度和摩擦感度测试，结果显示：氟化石墨烯包覆Mg(BH4)2复合储氢材料/GAP/NG体系的撞击感度为：10.3J，摩擦感度为60％；而未经氟化石墨烯包覆的Mg(BH4)2与GAP/NG体系混合过程中发生燃烧。
对氟化石墨烯包覆Mg(BH4)2复合储氢材料进行SEM电镜观察，由图2～图4可以清楚看到，Mg(BH4)2的表面被氟化石墨烯及聚甲基丙烯酸甲酯完整包覆。
经元素分析可知，氟化石墨烯包覆Mg(BH4)2复合储氢材料中氟化石墨烯所占的比例为0.58wt％。
实施例2
步骤1：称取10g Mg(BH4)2置于500ml的烧杯中，准确量取250ml环己烷，在500w超声功率下超声8min后，转移至500ml三口瓶中，温度控制在20℃，以500rpm的搅拌速率下待用，为悬浊液A。
步骤2：称取0.1g氟化石墨烯(氟含量为15％wt)，加50ml异丙醇，在2000w超声功率下超声30min，使氟化石墨烯充分分散，为分散液B。
步骤3：称取分子量为400000的聚甲基丙烯酸甲酯0.15g，加50ml乙酸丁酯，浸泡24h，混合均匀后得到物色透明溶液，为溶液C。同时将0.1g丙烯酸甲酯溶于5ml丙酮中，得到溶液D。
步骤4：室温条件下将分散液B以0.25ml/min的速率和溶液C以0.25ml/min的速率先后滴加至三口瓶中，滴加完毕后将配制的溶液D以0.25ml/min的速率滴加至三口瓶中，滴加过程中搅拌速率为750rpm。
步骤5：所有溶液滴加完毕后，升温至40℃，继续搅拌2h后，降温至室温，抽滤、采用环己烷清洗后再抽滤，然后在40℃真空烘箱中，真空干燥12h，得到灰黑色氟化石墨烯包覆Mg(BH4)2复合储氢材料。
在无浆混合机上将氟化石墨烯包覆Mg(BH4)2复合储氢材料与聚叠氮甘油醚/硝化甘油(GAP/NG/BTTN)以质量比1:1混合均匀，对混合物进行撞击感度和摩擦感度测试，结果显示：氟化石墨烯包覆Mg(BH4)2复合储氢材料/GAP/NG/BTTN体系的撞击感度为：13.3J，摩擦感度为40％；而未经氟化石墨烯包覆的Mg(BH4)2与GAP/NG/BTTN体系的撞击感度为：2.1J，摩擦感度为100％。
经元素分析可知，氟化石墨烯包覆Mg(BH4)2复合储氢材料中氟化石墨烯所占的比例为0.93wt％。
实施例3
步骤1：称取5g Mg(BH4)2置于500ml的烧杯中，准确量取200ml甲苯，在500w超声功率下超声3min后，转移至500ml三口瓶中，温度控制在20℃，以750rpm搅拌速率下搅拌待用，为悬浊液A。
步骤2：称取30mg氟化石墨烯(氟含量为20％wt)，加30ml异丙醇，在2000w超声功率下超声30min，使氟化石墨烯充分分散，为分散液B。
步骤3：称取分子量为500000的聚甲基丙烯酸甲酯0.10g，加30ml乙酸乙酯，浸泡24h，混合均匀后得到物色透明溶液，为溶液C。同时将0.05g丙烯酸羟乙酯溶于10ml环己酮中，得到溶液D。
步骤4：室温条件下将分散液B以0.20ml/min的速率和溶液C以0.20ml/min的速率先后滴加至三口瓶中，滴加完毕后将配制的溶液D以0.05ml/min的速率滴加至三口瓶中，滴加过程中搅拌速率为750rpm。
步骤5：所有溶液滴加完毕后，室温条件下，继续搅拌2h后，抽滤、采用甲苯清洗后再抽滤，然后在真空烘箱中，真空干燥12h，得到灰黑色氟化石墨烯包覆Mg(BH4)2复合储氢材料。
在无浆混合机上将氟化石墨烯包覆Mg(BH4)2复合储氢材料与聚叠氮甘油醚/硝化甘油(GAP/NG/TEGDN)以质量比1:1混合均匀，对混合物进行撞击感度和摩擦感度测试，结果显示：氟化石墨烯包覆Mg(BH4)2复合储氢材料/GAP/NG/TEGDN体系的撞击感度为：17.3J，摩擦感度为16％；而未经氟化石墨烯包覆的Mg(BH4)2与GAP/NG/TEGDN体系的撞击感度为：5.6J，摩擦感度为100％。
经元素分析可知，氟化石墨烯包覆Mg(BH4)2复合储氢材料中氟化石墨烯所占的比例为0.57wt％。
实施例4
步骤1：称取50g Mg(BH4)2置于2000ml的烧杯中，准确量取1000ml甲苯，在500w超声功率下超声10min后，转移至2000ml三口瓶中，温度控制在20℃，以500rpm搅拌速率下搅拌待用，为悬浊液A。
步骤2：称取0.4g氟化石墨烯(氟含量为10％wt)，加100ml异丙醇，在2000w超声功率下超声60min，使氟化石墨烯充分分散，为分散液B。
步骤3：称取分子量为500000的聚甲基丙烯酸甲酯0.3g，加50ml乙酸乙酯，浸泡24h，混合均匀后得到物色透明溶液，为溶液C。同时将0.05g丙烯酸羟乙酯溶于50ml环己酮中，得到溶液D。
步骤4：室温条件下将分散液B以0.35ml/min的速率和溶液C以0.20ml/min的速率同时滴加至三口瓶中，滴加完毕后将配制的溶液D以0.25ml/min的速率滴加至三口瓶中，滴加过程中搅拌速率为600rpm。
步骤5：所有溶液滴加完毕后，室温条件下，继续搅拌4h后，抽滤、采用甲苯清洗后再抽滤，然后在真空烘箱中，真空干燥12h，得到灰黑色氟化石墨烯包覆Mg(BH4)2复合储氢材料。
在无浆混合机上将氟化石墨烯包覆Mg(BH4)2复合储氢材料与聚叠氮甘油醚/硝化甘油(GAP/NG/TEGDN)以质量比1:1混合均匀，对混合物进行撞击感度和摩擦感度测试，结果显示：氟化石墨烯包覆Mg(BH4)2复合储氢材料/GAP/NG/TEGDN体系的撞击感度为：18.2J，摩擦感度为8％；而未经氟化石墨烯包覆的Mg(BH4)2与GAP/NG/TEGDN体系的撞击感度为：5.6J，摩擦感度为100％。
经元素分析可知，氟化石墨烯包覆Mg(BH4)2复合储氢材料中氟化石墨烯所占的比例为0.73wt％。
实施例5
步骤1：称取100g Mg(BH4)2置于2000ml的烧杯中，准确量取1200ml环己烷，在500w超声功率下超声10min后，转移至5000ml三口瓶中，继续加入1000ml环己烷，温度控制在20℃，以500r/min磁力搅拌下待用，为悬浊液A。
步骤2：称取0.8g氟化石墨烯(氟含量为20％wt)，加200ml正丙醇，在2000w超声功率下超声50min，使氟化石墨烯充分分散，为分散液B。
步骤3：称取分子量为500000的聚甲基丙烯酸甲酯0.8g，加200ml二氯甲烷(乙酸异丙酯)，浸泡24h，混合均匀后得到物色透明溶液，为溶液C。同时将0.08g丙烯酸羟乙酯溶于20ml环己酮中，得到溶液D。
步骤4：室温条件下将分散液B以0.50ml/min的速率和溶液C以0.50ml/min的速率同时滴加至三口瓶中，滴加完毕后将配制的溶液D以0.15ml/min的速率滴加至三口瓶中，滴加过程中搅拌速率为500rpm。
步骤5：所有溶液滴加完毕后，室温条件下，继续搅拌4h后，抽滤、采用环己烷清洗后再抽滤，然后在真空烘箱中，真空干燥12h，得到灰黑色氟化石墨烯包覆Mg(BH4)2复合储氢材料。
在无浆混合机上将氟化石墨烯包覆Mg(BH4)2复合储氢材料与聚叠氮甘油醚/硝化甘油(GAP/NG)以质量比1:1混合均匀，对混合物进行撞击感度和摩擦感度测试，结果显示：氟化石墨烯包覆Mg(BH4)2复合储氢材料/GAP/NG体系的撞击感度为：10.9J，摩擦感度为56％；而未经氟化石墨烯包覆的Mg(BH4)2与GAP/NG体系混合过程中发生燃烧。
经元素分析可知，氟化石墨烯包覆Mg(BH4)2复合储氢材料中氟化石墨烯所占的比例为0.75wt％。
以上结合具体实施方式和范例性实例对本发明进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本发明的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本发明精神和范围的情况下，可以对本发明技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本发明的范围内。本发明的保护范围以所附权利要求为准。
本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

Claims (13)

1.一种氟化石墨烯包覆硼氢化镁复合储氢材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1，将Mg(BH4)2粉末置于容器中，加入有机溶剂I，超声分散，然后通过搅拌使其保持悬浮状态，得到悬浊液A；
S2，称取氟化石墨烯粉末，超声分散于有机溶剂II中，得到分散液B；
S3，称取聚甲基丙烯酸甲酯，加入有机溶剂III，溶解得到溶液C；
S4，在搅拌条件下，将分散液B和溶液C滴加至悬浊液A中，并滴加界面键合剂，溶液C滴加过程中，聚甲基丙烯酸甲酯自混合液中产生析出，滴加完成后继续搅拌，过滤、清洗、干燥，得到氟化石墨烯包覆硼氢化镁复合储氢材料。
2.根据权利要求1所述的氟化石墨烯包覆硼氢化镁复合储氢材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述有机溶剂I选自难溶所述聚甲基丙烯酸甲酯的溶剂，难溶是指在室温20℃时物质溶解度在0.01克以下。
3.根据权利要求2所述的氟化石墨烯包覆硼氢化镁复合储氢材料的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂I选自苯、甲苯、正己烷、环己烷、二氯甲烷或四氯化碳中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的氟化石墨烯包覆硼氢化镁复合储氢材料的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述氟化石墨烯的氟含量为3wt％～30wt％。
5.根据权利要求1所述的氟化石墨烯包覆硼氢化镁复合储氢材料的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述氟化石墨烯的浓度为500mg/L～4000mg/L，
所述氟化石墨烯的用量为Mg(BH4)2用量的0.2wt％～2wt％。
6.根据权利要求1所述的氟化石墨烯包覆硼氢化镁复合储氢材料的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述聚甲基丙烯酸甲酯的分子量分布为50000～8000000。
7.根据权利要求1所述的氟化石墨烯包覆硼氢化镁复合储氢材料的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述聚甲基丙烯酸甲酯的浓度为1000mg/L～6000mg/L；
所述聚甲基丙烯酸甲酯的用量为Mg(BH4)2用量的0.2wt％～5wt％。
8.根据权利要求1所述的氟化石墨烯包覆硼氢化镁复合储氢材料的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述有机溶剂III为酯类溶剂。
9.根据权利要求1所述的氟化石墨烯包覆硼氢化镁复合储氢材料的制备方法，其特征在于，步骤S4中，所述分散液B和溶液C同时滴加至悬浊液A中；或者，分散液B先于溶液C滴加至悬浊液A中。
10.根据权利要求1所述的氟化石墨烯包覆硼氢化镁复合储氢材料的制备方法，其特征在于，步骤S4中，所述界面键合剂选自聚乙二醇、聚醇胺、聚醚胺、丙烯腈、丙烯酸甲酯或丙烯酸羟乙酯中的一种或多种。
11.根据权利要求1所述的氟化石墨烯包覆硼氢化镁复合储氢材料的制备方法，其特征在于，步骤S4中，将分散液B和溶液C滴加至悬浊液A中时，温度为20℃～100℃，搅拌速度为200rpm～1500rpm。
12.一种氟化石墨烯包覆硼氢化镁复合储氢材料，通过权利要求1至11之一所述的制备方法制得，该复合储氢材料中氟化石墨烯和聚甲基丙烯酸甲酯均匀包覆在Mg(BH4)2表面。
13.根据权利要求1至11之一所述的氟化石墨烯包覆硼氢化镁复合储氢材料的制备方法制得的氟化石墨烯包覆硼氢化镁复合储氢材料，在作为含能材料原料组成方面的应用。
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