RU2394753C1 - Hydroreactive composition for producing hydrogen and method of preparing said composition - Google Patents
Hydroreactive composition for producing hydrogen and method of preparing said composition Download PDFInfo
- Publication number
- RU2394753C1 RU2394753C1 RU2009111912/15A RU2009111912A RU2394753C1 RU 2394753 C1 RU2394753 C1 RU 2394753C1 RU 2009111912/15 A RU2009111912/15 A RU 2009111912/15A RU 2009111912 A RU2009111912 A RU 2009111912A RU 2394753 C1 RU2394753 C1 RU 2394753C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- composition
- alloy
- activating
- aluminum
- indium
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии получения водорода, основанной на химических реакциях твердого и жидкого реагентов, более конкретно к составу и способу приготовления гидрореагирующей композиции для получения водорода. Изобретение может найти применение при создании генераторов водорода (водородных картриджей) для малогабаритных источников питания на топливных элементах, в том числе для источников автономного питания ноутбуков, для устройств зарядки аккумуляторов сотовых телефонов и т.п.The invention relates to a technology for producing hydrogen based on chemical reactions of solid and liquid reagents, and more particularly to a composition and method for preparing a hydroreacting composition for producing hydrogen. The invention can find application in the creation of hydrogen generators (hydrogen cartridges) for small-sized power sources based on fuel cells, including laptop power sources, battery chargers for cell phones, etc.
Известен состав гидрореагирующей композиции для получения водорода, включающей алюминий и ртуть, при этом содержание ртути составляет 3-5 мас.% (см. авт. свид. СССР № 945061, опубл. в бюл. № 27, 1982 г.)The known composition of the hydroreacting composition for hydrogen production, including aluminum and mercury, the mercury content being 3-5 wt.% (See ed. Certificate of the USSR No. 945061, publ. In bull. No. 27, 1982)
Способ приготовления указанной гидрореагирующей композиции включает активацию алюминия ртутью, причем активацию ведут путем заполнения ртутью отверстия, выполненного в центре слитка алюминия, в количествах 3-5 мас.% с последующей термообработкой изделия в вакууме при 600-658°С в течение 1-1,5 ч. Грамм порошка полученного сплава выделяет водород при взаимодействии с водой с максимальной скоростью, равной 1440 мл/(г·мин), при температуре 90°С. Общее количество выделившегося водорода равно 1040 мл с 1 г сплава (см. авт. свид. СССР № 945061).A method of preparing said hydroreacting composition comprises activating aluminum with mercury, the activation being carried out by filling mercury in an opening made in the center of an aluminum ingot in amounts of 3-5 wt%, followed by heat treatment of the product in vacuum at 600-658 ° C for 1-1, 5 hours. A gram of the powder of the obtained alloy releases hydrogen when interacting with water at a maximum speed of 1440 ml / (g · min) at a temperature of 90 ° C. The total amount of hydrogen released is equal to 1040 ml per 1 g of alloy (see ed. Certificate of the USSR No. 945061).
Недостатками известного состава и способа его получения являются сравнительно сложная, малоэффективная и экологически неприемлемая технология получения гидрореагирующей композиции при активации алюминия ртутью, в том числе связанная с необходимостью утилизации образовавшихся продуктов.The disadvantages of the known composition and method of its production are the relatively complex, ineffective and environmentally unacceptable technology for producing a hydroreacting composition upon activation of aluminum with mercury, including the need to utilize the resulting products.
Наиболее близким техническим решением к предложенному является гидрореагирующая композиция для получения водорода, состоящая из алюминия и активирующих компонентов, взятых в соотношении, мас.%:The closest technical solution to the proposed one is a hydroreacting composition for producing hydrogen, consisting of aluminum and activating components, taken in the ratio, wt.%:
(см. авт. свид. СССР № 535364, опубл. в бюл. № 42, 1976 г. - прототип).(see ed. certificate of the USSR No. 535364, published in Bulletin No. 42, 1976 - prototype).
Способ приготовления указанной гидрореагирующей композиции для получения водорода на основе алюминия и активирующих компонентов, включает получение сплава, содержащего алюминий, галлий, индий и олово при следующем соотношении компонентов, мас.%:A method of preparing the specified hydroreacting composition for producing hydrogen based on aluminum and activating components includes the production of an alloy containing aluminum, gallium, indium and tin in the following ratio, wt.%:
(см. авт. свид. СССР № 535364 - прототип).(see ed. certificate of the USSR No. 535364 - prototype).
К недостаткам известной гидрореагирующей композиции и способа ее приготовления следует отнести ограничения по скорости выделения водорода при взаимодействии композиции с водой, а также сравнительно высокую температуру процесса получения сплава, содержащего алюминий и активирующие компоненты.The disadvantages of the known hydroreacting composition and the method of its preparation include restrictions on the rate of hydrogen evolution during the interaction of the composition with water, as well as the relatively high temperature of the process of obtaining an alloy containing aluminum and activating components.
Решаемой задачей изобретения является получение эффективной гидрореагирующей композиции, обладающей повышенной скоростью выделения водорода при взаимодействии активированного алюминия с водой при полном окислении металла. Дополнительной к указанной является задача получения сравнительно недорогого материала, устойчивого к условиям длительного хранения.The object of the invention is to obtain an effective hydroreacting composition having an increased rate of hydrogen evolution during the interaction of activated aluminum with water during complete oxidation of the metal. Complementary to this is the task of obtaining a relatively inexpensive material that is resistant to long-term storage.
Указанная задача решается тем, что гидрореагирующая композиция для получения водорода, содержащая алюминий и активирующие компоненты, согласно изобретению включает активирующий сплав из группы металлов: галлий, индий, олово и цинк при следующем соотношении компонентов, мас.%:This problem is solved in that the hydroreacting composition for producing hydrogen, containing aluminum and activating components, according to the invention includes an activating alloy from the group of metals: gallium, indium, tin and zinc in the following ratio, wt.%:
причем алюминий и активирующий сплав входят в состав композиции при следующем соотношении компонентов, мас.%:moreover, aluminum and an activating alloy are included in the composition in the following ratio of components, wt.%:
Предложенная гидрореагирующая композиция обеспечивает скорость выделению водорода до 2,5 л/(г·мин) при выходе, в пересчете на металлический алюминий, более 98%.The proposed hydroreacting composition provides a rate of hydrogen evolution of up to 2.5 l / (g · min) at the yield, in terms of metallic aluminum, of more than 98%.
Дополнительной к решаемой задаче изобретения является разработка способа приготовления эффективной многокомпонентной гидрореагирующей композиции, оптимизированной по температуре процесса, составу активирующего сплава, а также по скорости и полноте выделения водорода при реакции активированного алюминия с водой.In addition to the problem to be solved, the invention is the development of a method for preparing an effective multicomponent hydroreacting composition optimized for the process temperature, the composition of the activating alloy, and also for the speed and completeness of hydrogen evolution during the reaction of activated aluminum with water.
Указанная задача решается тем, что в способе приготовления гидрореагирующей композиции для получения водорода на основе алюминия и активирующих компонентов, согласно изобретению предварительно получают активирующий сплав из группы металлов: галлий, индий, олово и цинк при следующем соотношении компонентов, мас.%:This problem is solved by the fact that in the method of preparing a hydroreacting composition for producing hydrogen based on aluminum and activating components, according to the invention, an activating alloy is preliminarily obtained from the group of metals: gallium, indium, tin and zinc in the following ratio of components, wt.%:
затем в инертной атмосфере смешивают полученный сплав с алюминием при следующем соотношении компонентов, мас.%:then, in an inert atmosphere, the resulting alloy is mixed with aluminum in the following ratio of components, wt.%:
после чего указанную смесь подвергают механохимической обработке при температуре 20-80°С в течение 1-5 мин, преимущественно, в планетарной шаровой мельнице.after which the specified mixture is subjected to mechanochemical treatment at a temperature of 20-80 ° C for 1-5 minutes, mainly in a planetary ball mill.
Такое выполнение изобретения позволяет получить многокомпонентную гидрореагирующую композицию с высокой реакционной способностью по отношению к воде и практически полным выходом по водороду. Одновременно снижаются температура процесса механохимической обработки и стоимость указанной композиции, повышается ее устойчивость к условиям длительного хранения.This embodiment of the invention allows to obtain a multicomponent hydroreacting composition with high reactivity with respect to water and almost complete hydrogen output. At the same time, the temperature of the process of mechanochemical processing and the cost of the specified composition are reduced, its resistance to long-term storage conditions is increased.
Особенностью изобретения является включение в состав активирующего сплава гидрореагирующей композиции цинка в указанных соотношениях с активирующими компонентами. При этом в качестве активирующего сплава могут использоваться трех- или четырехкомпонентные сплавы: галлий - индий - олово, галлий - индий - цинк, галлий - индий - олово - цинк. Активацию алюминия проводят при его смешивании в инертной атмосфере с полученным активирующим сплавом и последующей механохимической обработкой композиции при температуре 20-80°С в течение 1-5 мин.A feature of the invention is the inclusion in the composition of the activating alloy of a hydroreactive zinc composition in the indicated proportions with activating components. At the same time, three- or four-component alloys can be used as an activating alloy: gallium - indium - tin, gallium - indium - zinc, gallium - indium - tin - zinc. The activation of aluminum is carried out by mixing it in an inert atmosphere with the obtained activating alloy and subsequent mechanochemical processing of the composition at a temperature of 20-80 ° C for 1-5 minutes.
Механохимическая обработка предварительно полученной порошкообразной композиции наиболее эффективно осуществляется при ее помоле в нейтральной среде при указанной температуре, например, с помощью планетарной шаровой мельницы типа АГО-2У. Использование планетарной шаровой мельницы или иного подобного устройства позволяет увеличить удельную поверхность и активность алюминия в процессе размола, при этом существенно повышается реакционная способность алюминия по отношению к воде.The mechanochemical treatment of the previously obtained powder composition is most effectively carried out when it is milled in a neutral medium at the indicated temperature, for example, using a planetary ball mill of the AGO-2U type. The use of a planetary ball mill or other similar device can increase the specific surface area and activity of aluminum during the grinding process, while significantly increasing the reactivity of aluminum with respect to water.
Для решения поставленной задачи помол порошкообразной композиции осуществляют за время 1-5 мин при нагреве состава до температуры в диапазоне 20-80°С. Указанные временной и температурный режимы процесса определены опытным путем и являются оптимальными для гидрореагирующей композиции данного состава. Время помола не должно быть менее 1 мин, так как при этом нет равномерности помола. Увеличение указанного времени свыше 5 мин нецелесообразно из-за возможной агломерации частиц порошка. Снижение температуры помола композиции менее 20°С приводит к снижению диффузии компонентов жидкометаллической фазы в объем зерен алюминия и агломерации частиц порошкообразной композиции. Измельчать порошок при температуре более 80°С нецелесообразно, т.к. скорость выделения водорода при этом практически не меняется.To solve the problem, grinding the powder composition is carried out for 1-5 minutes when the composition is heated to a temperature in the range of 20-80 ° C. The indicated time and temperature conditions of the process are determined empirically and are optimal for a hydroreacting composition of this composition. The grinding time should not be less than 1 min, since there is no uniformity of grinding. The increase in the specified time over 5 minutes is impractical due to the possible agglomeration of powder particles. A decrease in the grinding temperature of the composition below 20 ° C leads to a decrease in the diffusion of the components of the liquid metal phase into the volume of aluminum grains and the agglomeration of particles of the powder composition. Grinding the powder at a temperature of more than 80 ° C is impractical, because the rate of hydrogen evolution remains virtually unchanged.
Выбор каждого из указанных компонентов активирующего сплава для приготовления гидрореагирующей композиции связан с такими факторами, как доступность, стоимость, время и скорость выделения водорода и др. В частности, опытным путем было установлено, что использование в указанных условиях цинка способствует увеличению скорости выделения водорода. Кроме того, четырехкомпонентный сплав галлий - индий - олово - цинк, при изготовлении единицы массы гидрореагирующей композиции оказывается дешевле, чем трех- и двухкомпонентные сплавы.The choice of each of these components of the activating alloy for the preparation of a hydroreacting composition is associated with factors such as availability, cost, time and rate of hydrogen evolution, etc. In particular, it has been experimentally established that the use of zinc in these conditions increases the rate of hydrogen evolution. In addition, the four-component alloy gallium - indium - tin - zinc, in the manufacture of a unit mass of the hydroreacting composition is cheaper than three- and two-component alloys.
Выбор соотношения между алюминием и активирующим сплавом обусловлен тем, что использование активирующего сплава в количестве менее 1 мас.% недостаточно для активации всего алюминия, что вызывает снижение скорости и полноты выделения водорода. Увеличение количества активирующего сплава более 10 мас.% является избыточным и нецелесообразно по причине его недоиспользования, а также неоправданного увеличения стоимости.The choice of the ratio between aluminum and the activating alloy is due to the fact that the use of the activating alloy in an amount of less than 1 wt.% Is not enough to activate all aluminum, which causes a decrease in the rate and completeness of hydrogen evolution. An increase in the amount of activating alloy of more than 10 wt.% Is excessive and impractical due to its underutilization, as well as an unjustified increase in cost.
Экспериментально были установлены сравнительно большие интервалы содержания каждого из указанных компонентов активирующего сплава, что позволяет в достаточно широких пределах менять его состав и свойства гидрореагирующей композиции.Comparatively large intervals of the contents of each of the indicated components of the activating alloy were established experimentally, which allows a wide enough range to change its composition and properties of the hydroreacting composition.
Например, при приготовлении эффективной гидрореагирующей композиции с указанными характеристиками, можно использовать четырехкомпонентный сплав с указанными компонентами при следующем соотношении, мас.%: для первого сплава индий - 10, олово - 10, цинк - 10, галлий 70; для второго сплава индий - 30, олово - 10, цинк - 5, галлий 55; для третьего сплава индий - 38, олово - 1, цинк - 1, галлий - 60; для четвертого сплава индий - 20, олово - 40, цинк - 20, галиий - 20 и т.д.For example, in the preparation of an effective hydroreacting composition with the indicated characteristics, one can use a four-component alloy with the indicated components in the following ratio, wt.%: For the first alloy indium - 10, tin - 10, zinc - 10, gallium 70; for the second alloy, indium is 30, tin is 10, zinc is 5, gallium 55; for the third alloy indium - 38, tin - 1, zinc - 1, gallium - 60; for the fourth alloy, indium is 20, tin is 40, zinc is 20, galium is 20, etc.
Ниже приведены примеры реализации активирующих сплавов и способа приготовления гидрореагирующей композиции для получения водорода, основанные на результатах экспериментальных исследований.The following are examples of the implementation of activating alloys and a method for preparing a hydroreacting composition for producing hydrogen, based on the results of experimental studies.
Пример 1. Отвешивают 5 г гранулированного алюминия марки ЧДА, затем готовят четырехкомпонентный активирующий сплав путем сплавления галлия с индием, оловом и цинком, при следующем соотношении компонентов, мас.%:Example 1. Weigh out 5 g of granulated aluminum grade ChDA, then prepare a four-component activating alloy by alloying gallium with indium, tin and zinc, in the following ratio, wt.%:
Полученный сплав в количестве 10 мас.% добавляют к гранулам алюминия и перемешивают смесь в атмосфере азота до получения порошкообразной композиции, которую помещают в барабаны планетарной шаровой мельницы АГО-2У также в атмосфере азота. Предварительно прогревают рабочий объем мельницы до температуры 50°С. Затем в течение 1 мин подвергают порошкообразную композицию механохимической обработке при температуре 50°С. При этом образуется порошкообразная композиция с размером частиц 50-80 мкм.The resulting alloy in an amount of 10 wt.% Is added to the aluminum granules and the mixture is stirred in a nitrogen atmosphere to obtain a powder composition, which is placed in the drums of the AGO-2U planetary ball mill also in a nitrogen atmosphere. Preheat the working volume of the mill to a temperature of 50 ° C. Then for 1 min the powder composition is subjected to mechanochemical treatment at a temperature of 50 ° C. This forms a powder composition with a particle size of 50-80 microns.
Полученный активированный алюминий в количестве 1 г помещают в реактор с постоянным количеством воды (50 мл). Реактор имеет устройство для отвода газообразного водорода. Количество выделяющегося водорода измеряется объемным методом. Максимальная скорость выделения водорода в данном примере составляет 2300 мл/г·мин при температуре 25°С. Общее количество выделившегося водорода составляет 1225 мл, выход в пересчете на металлический алюминий 98,5%.The resulting activated aluminum in an amount of 1 g was placed in a reactor with a constant amount of water (50 ml). The reactor has a device for removing gaseous hydrogen. The amount of hydrogen released is measured by the volumetric method. The maximum rate of hydrogen evolution in this example is 2300 ml / g · min at a temperature of 25 ° C. The total amount of hydrogen released is 1225 ml, the yield in terms of metallic aluminum is 98.5%.
Пример 2. Отвешивают 7 г гранулированного алюминия, затем готовят четырехкомпонентный активирующий сплав галлия с индием, оловом и цинком, при следующем соотношении компонентов, мас.%:Example 2. Weigh out 7 g of granular aluminum, then prepare a four-component activating alloy of gallium with indium, tin and zinc, in the following ratio, wt.%:
Полученный сплав в количестве 8 мас.% смешивают с гранулами алюминия до получения порошкообразной композиции, которую, как и в примере 1, измельчают в планетарной шаровой мельнице при температуре 70°С за время 3 мин.The resulting alloy in an amount of 8 wt.% Is mixed with aluminum granules to obtain a powder composition, which, as in example 1, is ground in a planetary ball mill at a temperature of 70 ° C for 3 minutes.
Полученный порошок активированного алюминия в количестве 1 г помещают в реактор с водой (50 мл). Максимальная скорость выделения водорода в данном примере составляет 2500 мл/(г·мин) при температуре 25°С. Общее количество выделившегося водорода составляет 1220 мл, выход в пересчете на металлический алюминий 98%. Образцы композиции готовили и испытывали аналогично описанному в примере 1.The resulting activated aluminum powder in an amount of 1 g was placed in a reactor with water (50 ml). The maximum rate of hydrogen evolution in this example is 2500 ml / (g · min) at a temperature of 25 ° C. The total amount of hydrogen released is 1220 ml, the yield in terms of metallic aluminum is 98%. Samples of the composition were prepared and tested as described in example 1.
Пример 3. Отвешивают 10 г гранулированного алюминия, затем готовят четырехкомпонентный активирующий сплав галлия с индием, оловом и цинком, при следующем соотношении компонентов, мас.%:Example 3. Weigh out 10 g of granular aluminum, then prepare a four-component activating alloy of gallium with indium, tin and zinc, in the following ratio, wt.%:
Полученный сплав в количестве 5 мас.% смешивают с гранулами алюминия до получения порошкообразной композиции, которую, как в примере 1, измельчают в планетарной шаровой мельнице при температуре 30°С за время 5 мин. 1 г полученного порошка помещают в реактор с водой (50 мл). Максимальная скорость выделения водорода в данном примере составляет 1450 мл/(г·мин) при температуре 25°С. Общее количество выделившегося водорода составляет 1220 мл (выход 98%). Образцы композиции готовили и испытывали аналогично описанному в примере 1.The resulting alloy in an amount of 5 wt.% Is mixed with aluminum granules to obtain a powder composition, which, as in example 1, is crushed in a planetary ball mill at a temperature of 30 ° C for 5 minutes. 1 g of the obtained powder was placed in a reactor with water (50 ml). The maximum rate of hydrogen evolution in this example is 1450 ml / (g · min) at a temperature of 25 ° C. The total amount of hydrogen released is 1220 ml (yield 98%). Samples of the composition were prepared and tested as described in example 1.
Пример 4. Отвешивают 6 г гранулированного алюминия, готовят трехкомпонентный активирующий сплав галлия с индием и оловом, при следующем соотношении компонентов, мас.%:Example 4. Weigh 6 g of granular aluminum, prepare a three-component activating alloy of gallium with indium and tin, in the following ratio, wt.%:
Полученный сплав в количестве 7 мас.% смешивают с гранулами алюминия до получения порошкообразной композиции, которую, как в примере 1, измельчают в планетарной шаровой мельнице при температуре 20°С за время 3 мин. 1 г полученного порошка помещают в реактор с водой (50 мл). Максимальная скорость выделения водорода в данном примере составляет 1800 мл/(г·мин) при температуре 25°С. Общее количество выделившегося водорода составляет 1230 мл (выход 98,9%). Образцы композиции готовили и испытывали аналогично описанному в примере 1.The resulting alloy in an amount of 7 wt.% Is mixed with aluminum granules to obtain a powder composition, which, as in example 1, is crushed in a planetary ball mill at a temperature of 20 ° C for 3 minutes. 1 g of the obtained powder was placed in a reactor with water (50 ml). The maximum rate of hydrogen evolution in this example is 1800 ml / (g · min) at a temperature of 25 ° C. The total amount of hydrogen released is 1230 ml (yield 98.9%). Samples of the composition were prepared and tested as described in example 1.
Пример 5. Отвешивают 9 г гранулированного алюминия, готовят трехкомпонентный активирующий сплав галлия с индием и цинком, при следующем соотношении компонентов, мас.%:Example 5. Weigh out 9 g of granular aluminum, prepare a three-component activating alloy of gallium with indium and zinc, in the following ratio, wt.%:
Полученный сплав в количестве 4 мас.% смешивают с гранулами алюминия до получения порошкообразной композиции, которую, как в примере 1, измельчают в планетарной шаровой мельнице при температуре 80°С за время 2 мин. 1 г полученного порошка помещают в реактор с водой (50 мл). Максимальная скорость выделения водорода в данном примере составляет 1300 мл/(г·мин) при температуре 25°С. Общее количество выделившегося водорода составляет 1225 мл (выход 98,5%). Образцы композиции готовили и испытывали аналогично описанному в примере 1.The resulting alloy in an amount of 4 wt.% Is mixed with aluminum granules to obtain a powder composition, which, as in example 1, is crushed in a planetary ball mill at a temperature of 80 ° C for 2 minutes. 1 g of the obtained powder was placed in a reactor with water (50 ml). The maximum rate of hydrogen evolution in this example is 1300 ml / (g · min) at a temperature of 25 ° C. The total amount of hydrogen released is 1225 ml (yield 98.5%). Samples of the composition were prepared and tested as described in example 1.
Пример 6. Отвешивают 5 г гранулированного алюминия, готовят двухкомпонентный активирующий сплав галлия с индием, при следующем соотношении компонентов, мас.%:Example 6. Weigh out 5 g of granular aluminum, prepare a two-component activating alloy of gallium with indium, in the following ratio, wt.%:
Полученный сплав в количестве 1 мас.% смешивают с гранулами алюминия до получения порошкообразной композиции, которую, как в примере 1, измельчают в планетарной шаровой мельнице при температуре 60°С за время 5 мин. 1 г полученного порошка помещают в реактор с водой (50 мл). Максимальная скорость выделения водорода в данном примере составляет 1100 мл/(г·мин) при температуре 25°С. Общее количество выделившегося водорода составляет 1200 мл (выход 96,5%). Образцы композиции готовили и испытывали аналогично описанному в примере 1.The resulting alloy in an amount of 1 wt.% Is mixed with aluminum granules to obtain a powder composition, which, as in example 1, is crushed in a planetary ball mill at a temperature of 60 ° C for 5 minutes. 1 g of the obtained powder was placed in a reactor with water (50 ml). The maximum rate of hydrogen evolution in this example is 1100 ml / (g · min) at a temperature of 25 ° C. The total amount of hydrogen released is 1200 ml (yield 96.5%). Samples of the composition were prepared and tested as described in example 1.
Экспериментальные данные показывают, что в зависимости от состава активирующего сплава, наблюдаемые скорости выделения водорода изменяются в диапазоне 1100-2500 мл/(г·мин), тогда как максимальная скорость выделения водорода в прототипе составляет 3500 л/(м2·мин) или, в пересчете на принятые единицы, не более 1000 мл/(г·мин).Experimental data show that, depending on the composition of the activating alloy, the observed hydrogen evolution rates vary in the range of 1100-2500 ml / (g · min), while the maximum hydrogen evolution rate in the prototype is 3500 l / (m 2 · min) or, in terms of the accepted units, no more than 1000 ml / (g · min).
Использование предложенного состава гидрореагирующей композиции позволяет снизить стоимость применяемого активирующего сплава, в том числе из-за введения в его состав цинка, и тем самым уменьшить в композиции содержание наиболее дорогостоящих компонентов - галлия и индия. В свою очередь, применение в способе приготовления данной композиции механохимической обработки в шаровой планетарной мельнице позволяет увеличить скорость выделения водорода и его количество.Using the proposed composition of the hydroreacting composition allows to reduce the cost of the used activating alloy, including due to the introduction of zinc in its composition, and thereby reduce the content of the most expensive components in the composition - gallium and indium. In turn, the use of a mechanochemical treatment in a planetary ball mill in the method for preparing this composition makes it possible to increase the rate of hydrogen evolution and its amount.
Проведенные экспериментальные исследования подтверждают решение поставленной задачи по созданию эффективной гидрореагирующей композиции для получения водорода и способа ее приготовления. По результатам исследований был разработан генератор водорода для автономного источника питания на топливных элементах, в частности для устройств зарядки аккумуляторов сотовых телефонов и ноутбуков. Испытания генератора водорода с использованием заявленной гидрореагирующей композиции также подтвердили основные технические данные и эффективность предложенных технических решений.The conducted experimental studies confirm the solution of the task to create an effective hydroreacting composition for producing hydrogen and a method for its preparation. According to the research results, a hydrogen generator was developed for an autonomous fuel cell power source, in particular for battery chargers for cell phones and laptops. Tests of a hydrogen generator using the claimed hydroreacting composition also confirmed the basic technical data and the effectiveness of the proposed technical solutions.
Claims (2)
причем алюминий и активирующий сплав входят в состав композиции при следующем соотношении компонентов, мас.%:
moreover, aluminum and an activating alloy are included in the composition in the following ratio of components, wt.%:
затем в инертной атмосфере смешивают полученный сплав с алюминием при следующем соотношении компонентов, мас.%:
после чего указанную смесь подвергают механохимической обработке при температуре 20-80°С в течение 1-5 мин преимущественно в планетарной шаровой мельнице. 2. A method of preparing a hydroreacting composition for producing hydrogen based on aluminum and activating components, characterized in that the activating alloy is preliminarily obtained from the group of metals: gallium, indium, tin and zinc in the following ratio of components, wt.%:
then, in an inert atmosphere, the resulting alloy is mixed with aluminum in the following ratio of components, wt.%:
after which the specified mixture is subjected to mechanochemical treatment at a temperature of 20-80 ° C for 1-5 minutes mainly in a planetary ball mill.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009111912/15A RU2394753C1 (en) | 2009-04-01 | 2009-04-01 | Hydroreactive composition for producing hydrogen and method of preparing said composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009111912/15A RU2394753C1 (en) | 2009-04-01 | 2009-04-01 | Hydroreactive composition for producing hydrogen and method of preparing said composition |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2394753C1 true RU2394753C1 (en) | 2010-07-20 |
Family
ID=42685897
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009111912/15A RU2394753C1 (en) | 2009-04-01 | 2009-04-01 | Hydroreactive composition for producing hydrogen and method of preparing said composition |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2394753C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103420336A (en) * | 2012-05-22 | 2013-12-04 | 中国科学院大连化学物理研究所 | Al-NaBiO3 composite materials used for hydrogen generation by hydrolysis and preparation thereof |
| RU2606449C2 (en) * | 2014-10-29 | 2017-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ХэндиПауэр" | Method of activating aluminium for producing hydrogen |
| RU2764049C1 (en) * | 2021-03-02 | 2022-01-13 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им А.А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН) | Hydrogen-powered unmanned aerial vehicle |
-
2009
- 2009-04-01 RU RU2009111912/15A patent/RU2394753C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103420336A (en) * | 2012-05-22 | 2013-12-04 | 中国科学院大连化学物理研究所 | Al-NaBiO3 composite materials used for hydrogen generation by hydrolysis and preparation thereof |
| CN103420336B (en) * | 2012-05-22 | 2015-12-16 | 中国科学院大连化学物理研究所 | A kind of Al-NaBiO 3hydrolytic hydrogen production matrix material and preparation thereof |
| RU2606449C2 (en) * | 2014-10-29 | 2017-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ХэндиПауэр" | Method of activating aluminium for producing hydrogen |
| RU2764049C1 (en) * | 2021-03-02 | 2022-01-13 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения им А.А. Благонравова Российской академии наук (ИМАШ РАН) | Hydrogen-powered unmanned aerial vehicle |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7341703B2 (en) | Mixed hydrogen generation material | |
| Ilyukhina et al. | Mechanochemical activation of aluminum with gallams for hydrogen evolution from water | |
| Parmuzina et al. | Activation of aluminium metal to evolve hydrogen from water | |
| Bobet et al. | Addition of nanosized Cr2O3 to magnesium for improvement of the hydrogen sorption properties | |
| Simičić et al. | Hydrogen absorption and electrochemical properties of Mg2Ni-type alloys synthesized by mechanical alloying | |
| JPH04265201A (en) | Method for producing activated magnesium hydride-magnesium-hydrogen storing system for absorbing hydrogen reversibly | |
| CN101823155B (en) | Preparation method for near-spherical aggregation cobalt powder | |
| RU2394753C1 (en) | Hydroreactive composition for producing hydrogen and method of preparing said composition | |
| US3935004A (en) | Addition of alloying constituents to aluminum | |
| Zadorozhnyy et al. | Deposition of polymer coating on metallic powder through ball milling: Application to hydrogen storage intermetallics | |
| US20030143154A1 (en) | Direct synthesis of catalyzed hydride compounds | |
| US3883346A (en) | Nickel-lanthanum alloy produced by a reduction-diffusion process | |
| Riktor et al. | Hydride formation in ball-milled and cryomilled Mg–Fe powder mixtures | |
| Zhu et al. | Mechanically alloyed Al–Li powders | |
| Wang et al. | “Surfactant-free” sodium borohydride nanoparticles with enhanced hydrogen desorption properties | |
| Huang et al. | A comparative study of hydrogen storage properties of AZ31 and AZ91 magnesium alloys processed by different methods | |
| Yin et al. | Hydrogen-storage properties and structure characterization of melt-spun and annealed Mg-Ni-Nd alloy | |
| RU2606449C2 (en) | Method of activating aluminium for producing hydrogen | |
| CN105417496A (en) | synthesis method for borohydride of sodium | |
| WO2016047692A1 (en) | Process for producing ru-containing corrosion-resistant titanium alloy | |
| Tarasov et al. | Synthesis of hydrides by interaction of intermetallic compounds with ammonia | |
| CN107159880A (en) | A kind of bis-Schiff base that adds improves the method for La Mg Ni base hydrogenous alloys | |
| CN103418799B (en) | Preparation method for Ni-Al series intermetallic compound powder | |
| CN105598462B (en) | The application of the preparation method of micro-nano Sn and micro-nano Sn | |
| CN111575562A (en) | Magnesium alloy cast body, method for producing same and use thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130402 |