CN114538372A - 富氢水氢源供应材料制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了富氢水氢源供应材料制备方法，包括：步骤一、取氢化镁，粉碎，得氢化镁粉末，并与镁粉混合，得到第一混合物；步骤二、取活性炭微球，与所述第一混合粉末混合，得第二混合物；步骤三、取柠檬酸和氯化钙，混匀，冷却，得第三混合物；步骤四、取羟甲基纤维素，用水溶解，将得到的溶液喷涂至所述第三混合物，再与所述第二混合物混匀，即得氢源供应材料。本发明能够一定程度破坏氢氧化镁对氢化镁的包覆，促进氢化镁水解制氢。
Description
技术领域
本发明涉及富氢水相关技术领域。更具体地说，本发明涉及一种富氢水氢源供应材料制备方法。
背景技术
富氢水具有抗氧化性，可有效清除体内过剩的活性氧，有益于身体健康。氢化镁是一种储氢含量非常高的固态储氢材料，并且水解即可制得氢气，适合作为富氢水的氢源供应材料。但是，目前存在的问题是氢化镁的水解产物易氢氧化镁包覆在氢化镁表面，阻碍水与内部氢化镁的接触，降低了氢气的产率。因此，亟需设计一种能够一定程度克服上述缺陷的技术方案。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种富氢水氢源供应材料制备方法，能够一定程度破坏氢氧化镁对氢化镁的包覆，促进氢化镁水解制氢。
为了实现本发明的这些目的和其它优点，根据本发明的一个方面，本发明提供了富氢水氢源供应材料制备方法，包括：步骤一、取氢化镁，粉碎，得氢化镁粉末，并与镁粉混合，得到第一混合物；步骤二、取活性炭微球，与所述第一混合粉末混合，得第二混合物；步骤三、取柠檬酸和氯化钙，混匀，冷却，得第三混合物；步骤四、取羟甲基纤维素，用水溶解，将得到的溶液喷涂至所述第三混合物，干燥，再与所述第二混合物混匀，即得氢源供应材料。
进一步地，所述氢化镁粉末和所述镁粉的平均尺寸为1～10微米。
进一步地，所述活性炭微球的制备方法包括：取丙烯酸树脂，制成丙烯酸树脂微球，氧化3～5小时，碳化，用氢氧化钾溶液浸渍，烘干，在800～1000℃下用水蒸气活化，用盐酸溶液洗涤，烘干，得所述活性炭微球。
进一步地，用浓硫酸氧化3～5小时。
进一步地，碳化方法包括：以5℃/分的升温速度升温至800～1000℃下，并保持1～2 小时。
进一步地，所述活性炭微球的平均尺寸为1～2厘米。
进一步地，所述氢化镁粉末、所述镁粉、所述活性炭微球、所述柠檬酸、所述氯化钙和所述羟甲基纤维素的质量比为60:10:10:30:1:3。
本发明还提供了富氢水氢源供应材料，利用任一所述的富氢水氢源供应材料制备方法制备得到。
本发明至少包括以下有益效果：
本发明的氢源供应材料包括氢化镁和镁，两者均能与水反应生成氢气，但反应条件不同，通过两者的反应时间差，可一定程度破坏氢氧化镁的包覆，提升产率；本发明利用活性炭微球吸附第一混合物，可以在反应时，为氢化镁提供更大的反应面积，提升产率；本发明利用羟甲基纤维素溶液覆盖第三混合物，使得第三混合物具备缓释能力，保证柠檬酸和氯化钙缓慢释放，对氢氧化镁进行持续破坏，提升产率。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本申请的流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
本申请的实施例提供了富氢水氢源供应材料制备方法，包括：
步骤一、取氢化镁，粉碎，得氢化镁粉末，并与镁粉混合，得到第一混合物；氢化镁和镁粉两者均能与水反应生成氢气，反应方程分别是MgH2+2H2O＝Mg(OH)2+2H2和Mg+2 H2O＝Mg(OH)2+H2，反应条件不同，镁粉与水反应需要更高的温度，镁粉与水反应放热更多，两者的氢气释放存在时间差，可一定程度镁粉反应释放氢气利用破坏氢氧化镁的包覆，提升产率；
步骤二、取活性炭微球，与所述第一混合粉末混合，得第二混合物；活性炭微球将镁粉和氢化镁粉末吸附在周围，为氢化镁提供更大的反应面积，使得氢化镁和镁较均匀地被吸附在活性炭微球周围，提升产率；
步骤三、取柠檬酸和氯化钙，混匀，冷却，得第三混合物；柠檬酸能够腐蚀部分氢氧化镁，氯化钙中的氯离子则能部分破坏氢氧化镁包覆；
步骤四、取羟甲基纤维素，用水溶解，将得到的溶液喷涂至所述第三混合物，干燥，再与所述第二混合物混匀，即得氢源供应材料；利用羟甲基纤维素包覆柠檬酸和氯化钙，使得两者在羟甲基纤维素溶解时，缓慢释放至水中，对氢氧化镁持续性破坏，提升产率。
在另一些实施例中，所述氢化镁粉末和所述镁粉的平均尺寸为1～10微米，优选为5 微米，进一步减小尺寸虽然能够提升反应动力学，但成本较高。
在另一些实施例中，所述活性炭微球的制备方法包括：取丙烯酸树脂，制成丙烯酸树脂微球，利用氧气或浓硫酸氧化3～5小时，碳化，用氢氧化钾溶液浸渍，烘干，在800～1000℃下用水蒸气活化，用盐酸溶液洗涤，烘干，得所述活性炭微球，得到的活性炭微球比表面积大，能够充分吸附氢化镁粉末和镁粉。
在另一些实施例中，用浓硫酸氧化3～5小时，优选在80℃下氧化4小时。
在另一些实施例中，碳化方法包括：以5℃/分的升温速度升温至800～1000℃下，并保持1～2小时，优选为900℃，保持1小时。
在另一些实施例中，所述活性炭微球的平均尺寸为1～2厘米，优选为2厘米。
在另一些实施例中，所述氢化镁粉末、所述镁粉、所述活性炭微球、所述柠檬酸、所述氯化钙和所述羟甲基纤维素的质量比为60:10:10:30:1:3，在该重量比下，镁粉、活性炭微球、柠檬酸、氯化钙和羟甲基纤维素能够充分发挥作用，而不至于大幅度降低氢化镁含量。
本申请的实施例还提供了富氢水氢源供应材料，利用以上任一实施例的方法制备得到。以下以具体实施例说明。
实施例1：
富氢水氢源供应材料制备方法，包括：步骤一、取氢化镁，粉碎，得氢化镁粉末，并与镁粉混合，得到第一混合物；所述氢化镁粉末和所述镁粉的平均尺寸为5微米；步骤二、取活性炭微球，与所述第一混合粉末混合，得第二混合物；所述活性炭微球的制备方法包括：取丙烯酸树脂，制成丙烯酸树脂微球，利用浓硫酸在80℃氧化4小时，碳化，用氢氧化钾溶液浸渍，烘干，在900℃下用水蒸气活化，用盐酸溶液洗涤，烘干，得所述活性炭微球；碳化方法包括：以5℃/分的升温速度升温至900℃下，并保持1小时；所述活性炭微球的平均尺寸为2厘米；步骤三、取柠檬酸和氯化钙，混匀，冷却，得第三混合物；步骤四、取羟甲基纤维素，用水溶解，将得到的溶液喷涂至所述第三混合物，干燥，再与所述第二混合物混匀，即得氢源供应材料；所述氢化镁粉末、所述镁粉、所述活性炭微球、所述柠檬酸、所述氯化钙和所述羟甲基纤维素的质量比为60:10:10:30:1:3。
实施例2：
富氢水氢源供应材料制备方法，包括：步骤一、取氢化镁，粉碎，得氢化镁粉末，并与镁粉混合，得到第一混合物；所述氢化镁粉末和所述镁粉的平均尺寸为1微米；步骤二、取活性炭微球，与所述第一混合粉末混合，得第二混合物；所述活性炭微球的制备方法包括：取丙烯酸树脂，制成丙烯酸树脂微球，利用浓硫酸在80℃氧化3小时，碳化，用氢氧化钾溶液浸渍，烘干，在800℃下用水蒸气活化，用盐酸溶液洗涤，烘干，得所述活性炭微球；碳化方法包括：以5℃/分的升温速度升温至800℃下，并保持1小时；所述活性炭微球的平均尺寸为1厘米；步骤三、取柠檬酸和氯化钙，混匀，冷却，得第三混合物；步骤四、取羟甲基纤维素，用水溶解，将得到的溶液喷涂至所述第三混合物，干燥，再与所述第二混合物混匀，即得氢源供应材料；所述氢化镁粉末、所述镁粉、所述活性炭微球、所述柠檬酸、所述氯化钙和所述羟甲基纤维素的质量比为60:10:10:30:1:3。
实施例3：
富氢水氢源供应材料制备方法，包括：步骤一、取氢化镁，粉碎，得氢化镁粉末，并与镁粉混合，得到第一混合物；所述氢化镁粉末和所述镁粉的平均尺寸为8微米；步骤二、取活性炭微球，与所述第一混合粉末混合，得第二混合物；所述活性炭微球的制备方法包括：取丙烯酸树脂，制成丙烯酸树脂微球，利用氧气或浓硫酸氧化55小时，碳化，用氢氧化钾溶液浸渍，烘干，在1000℃下用水蒸气活化，用盐酸溶液洗涤，烘干，得所述活性炭微球；碳化方法包括：以5℃/分的升温速度升温至1000℃下，并保持2小时；所述活性炭微球的平均尺寸为2厘米；步骤三、取柠檬酸和氯化钙，混匀，冷却，得第三混合物；步骤四、取羟甲基纤维素，用水溶解，将得到的溶液喷涂至所述第三混合物，干燥，再与所述第二混合物混匀，即得氢源供应材料；所述氢化镁粉末、所述镁粉、所述活性炭微球、所述柠檬酸、所述氯化钙和所述羟甲基纤维素的质量比为60:10:10:30:1:3。
对比例1：
不进行步骤2，其余参数和步骤与实施例1相同。
对比例2：
加入等量的柠檬酸和氯化钙，不添加羟甲基纤维素，其余参数和步骤与实施例1相同。对比例3：
不进行步骤2～4，其余参数和步骤与实施例1相同。
试验1：
取实施例1、对比例1、对比例2得到的富氢水氢源供应材料，各实施例和对比例的富氢水氢源供应材料中含有氢化镁粉末和镁粉分别0.6g和0.1g，将各实施例和对比例的富氢水氢源供应材料进行水解，利用排水法收集氢气，计算30分钟产氢量和产率，产率为实际产氢量/理论产氢量，数据见表1。
表1各实施例和对比例的产氢量和产率
| 项目 | 产氢量(mL) | 产率(％) |
| 实施例1 | 1052.3 | 94.0 |
| 实施例2 | 1051.2 | 93.9 |
| 实施例3 | 1052.3 | 94.0 |
| 对比例1 | 799.3 | 71.4 |
| 对比例2 | 931.4 | 83.2 |
| 对比例3 | 576.5 | 51.5 |
根据表1可知，相比于对比例3，实施例1～3具有明显更高的产氢量和产率，表明本申请的活性炭微球以及柠檬酸、氯化钙和羟甲基纤维素在提升产氢量和产率方面发挥作用；比较对比例1和实施例1，可以看出本申请的活性炭微球将镁粉和氢化镁粉末吸附在周围，能够提升产氢量和产率；比较对比例2和实施例1，可以看出本申请的羟甲基纤维素溶解时，缓慢释放至水中，对氢氧化镁持续性破坏，提升氢化镁的持续产率，相比于直接添加柠檬酸和氯化钙，能够更好地发挥作用。
这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明富氢水氢源供应材料制备方法的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (8)
1.富氢水氢源供应材料制备方法，其特征在于，包括
步骤一、取氢化镁，粉碎，得氢化镁粉末，并与镁粉混合，得到第一混合物；
步骤二、取活性炭微球，与所述第一混合粉末混合，得第二混合物；
步骤三、取柠檬酸和氯化钙，混匀，冷却，得第三混合物；
步骤四、取羟甲基纤维素，用水溶解，将得到的溶液喷涂至所述第三混合物，干燥，再与所述第二混合物混匀，即得氢源供应材料。
2.如权利要求1所述的富氢水氢源供应材料制备方法，其特征在于，所述氢化镁粉末和所述镁粉的平均尺寸为1～10微米。
3.如权利要求1所述的富氢水氢源供应材料制备方法，其特征在于，所述活性炭微球的制备方法包括：
取丙烯酸树脂，制成丙烯酸树脂微球，氧化3～5小时，碳化，用氢氧化钾溶液浸渍，烘干，在800～1000℃下用水蒸气活化，用盐酸溶液洗涤，烘干，得所述活性炭微球。
4.如权利要求3所述的富氢水氢源供应材料制备方法，其特征在于，用浓硫酸氧化3～5小时。
5.如权利要求3所述的富氢水氢源供应材料制备方法，其特征在于，碳化方法包括：以5℃/分的升温速度升温至800～1000℃下，并保持1～2小时。
6.如权利要求3所述的富氢水氢源供应材料制备方法，其特征在于，所述活性炭微球的平均尺寸为1～2厘米。
7.如权利要求1所述的富氢水氢源供应材料制备方法，其特征在于，所述氢化镁粉末、所述镁粉、所述活性炭微球、所述柠檬酸、所述氯化钙和所述羟甲基纤维素的质量比为60:10:10:30:1:3。
8.富氢水氢源供应材料，其特征在于，利用权利要求1～7任一所述的富氢水氢源供应材料制备方法制备得到。
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