【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于储氢材料，具体涉及一种cnts@c结构的储氢材料的制备方法。
技术介绍
1、随着近年来能源需求的持续增长，化石能源的储备量逐渐消耗，这既导致了一系列环境问题，而且突显出寻找安全、可靠的绿色清洁能源的必要性。氢能具有丰富的储备、无环境影响以及在产量、轻质度和能量密度等方面的优势，已经被认为是众多潜在能源中的最优选择，通过利用氢能能够有效降低对石油资源的依赖，逐步取代化石燃料，并实现热能和电能之间的灵活转换。
2、近年来，随着对储存氢材料研究的不断推进，这些材料在各个领域开始发挥重要的作用，其中包括氢气储存、汽车氢能源系统、燃料电池技术以及船用氢能源解决方案等。然而氢气在常温常压下具有密度小、易燃易爆等特性，因此氢储运难度较大。此外金属材料在含氢介质中长期使用时，材料由于吸氢或氢渗而造成机械性能严重退化，易发生“氢脆”现象，因此还需注意储氢材料及运氢环境，以保证氢气在运输过程中的安全性。
3、常用的储氢方式分为高压气态储氢、固态储氢和液态储氢三种。其中，固态储氢是最安全最具潜力的储氢方式。固态储氢通过吸附或化合物的形式将氢气储存在固态材料中，安全性较高，并且可以在接近环境的温度和压力下进行，对能耗和设备的要求较低，运输方便。
4、其中，“掺杂氧化物的镁基储氢材料的制备方法”（202410196421.x）文献，公开了一种氧化物的掺杂mgh2储氢材料的制备方法，将不同硝酸盐与无水柠檬酸分别溶于去离子水中，室温下利用磁力搅拌器搅拌反应分别得到四种澄清透明溶液；升高反应温度，继续搅拌，得到
5、“一种cnt@tio2掺杂naalh4的复合储氢材料及其制备方法”（202311604609.5）文献，公开了一种cnt@tio2掺杂naalh4的复合储氢材料及其制备方法。本专利技术首先利用溶剂热法制备cnt@tio2；然后将cnt@tio2与naalh4进行球磨混合制备得到复合储氢材料。该方法需要在无水无氧的气氛下，将碳纳米管超声分散在配置好的稀硝酸溶液中，在通过离心分离、洗涤干燥得到表面修饰过的cnt。再将修饰过的cnt溶解到异丙醇中，再依次滴入二乙烯三胺和钛酸异丙酯，并将其在反应釜中反应。再经过多次离心洗涤沉淀干燥制备出前驱体粉末。最后在ar气保护条件下煅烧制备出三维巢状结构的cnt@tio2，再与naalh4通过球磨，制备得到复合材料。该方法制备工艺复杂。同时，运用了异丙醇、二乙烯三胺和钛酸异丙酯等昂贵的化学试剂，成本较高。
6、“一种木质纤维基气凝胶储氢材料的制备方法”（202410095674.8）文献，公开了一种木质纤维基气凝胶储氢材料的制备方法，将农林生物质木质纤维进行物理球磨至100目以下，采用离子液体溶解，纤维再生形成凝胶，浸泡至含有改性碳纳米管的溶液中，加入交联剂形成凝胶网络结构，采用冷冻干燥制备木质纤维基气凝胶。该方法制备工艺复杂，同样也运用到有机酸和无机酸，对环境不友好。
技术实现思路
1、本专利技术为了解决上述技术问题，提供一种cnts@c结构的储氢材料的制备方法；通过将核桃壳粉经过闷烧碳化，再经过盐酸煮沸，洗涤等制备出多孔碳核，再将树脂边加热边搅拌至一定的流动性，依次加入制备的多孔碳核，添加剂和固化剂搅拌至悬浊状态，后经过干燥固化后，在还原气氛条件下煅烧制备出cnts@c结构的储氢材料。本专利技术所用原料较少，工艺相对较简单，制备成本低。
2、为了实现上述目的，本专利技术的技术方案为：
3、一种cnts@c结构的储氢材料的制备方法，以下份数为重量份数，包括以下步骤：
4、步骤一、多孔碳核的制备：
5、取核桃壳粉在400~600℃闷烧炉中碳化1~3h，再将上述碳化后的核桃壳粉在盐酸中煮沸1~3h，再经过多次清洗，干燥，破碎成多孔碳粉；
6、步骤二、搅拌、干燥和煅烧处理；
7、取18~42份树脂在70-90℃水浴条件下搅拌至具有一定流动性，后依次加入18~58份多孔碳粉，2~10份添加剂，0.5~2.5份固化剂，搅拌1~5h至悬浊状态，后经过90~110℃干燥和150~250℃固化后，在还原气氛条件下煅烧800~1200℃制备出cnts@c结构的储氢材料。
8、所述核桃壳粉的粒度≤1μm。
9、所述树脂为酚醛树脂，环氧树脂，聚酰胺树脂中的一种或多种，固含量大于40%。
10、所述添加剂为硝酸铁，铁红，二茂铁中的一种或多种，纯度＞99.9%。
11、所述固化剂为三乙醇胺，六甲基四乙胺中的一种或多种。
12、本专利技术运用于储氢材料领域的制备。
13、本专利技术使用核桃壳粉，而不使用其他有机物，这是因为核桃壳粉自身具有多孔结构，在碳化以后，形成多孔碳结构有机体，这种多孔有机体具有优异的吸附气体能力；另外，在添加剂作用下，树脂高效的转化为碳纳米管，在多孔碳结构有机体表面长出碳纳米管，这两种材料，均具有吸附氢的能力；由于核桃壳粉的粒度≤1μm，有利于转化为多孔碳结构。
14、本专利技术所用原料较少，工艺简单，制备成本低，并且制备出的cnts@c结构的储氢材料性能优越。
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1.一种CNTs@C结构的储氢材料的制备方法，其特征在于：以下份数为重量份数，包括以下步骤：步骤一、多孔碳核的制备：取粒度≤1μm的核桃壳粉在400~600℃闷烧炉中碳化1~3h，再将上述碳化后的核桃壳粉在盐酸中煮沸1~3h，再经过多次清洗，干燥，破碎成多孔碳粉；步骤二、搅拌、干燥和煅烧处理；取18~42份树脂在70-90℃水浴条件下搅拌至具有一定流动性，后依次加入18~58份多孔碳粉，2~10份添加剂，0.5~2.5份固化剂，搅拌1~5h至悬浊状态，后经过90~110℃干燥和150~250℃固化后，在还原气氛条件下煅烧800~1200℃制备出CNTs@C结构的储氢材料；核桃壳粉在碳化后，形成多孔碳结构有机体，在添加剂作用下，树脂高效的转化为碳纳米管，在多孔碳结构有机体表面长出碳纳米管。
2.根据权利要求1所述的一种CNTs@C结构的储氢材料的制备方法，其特征在于：树脂为酚醛树脂，环氧树脂，聚酰胺树脂中的一种或多种，固含量大于40%。
3.根据权利要求1所述的一种CNTs@C结构的储氢材料的制备方法，其特征在于：添加剂为硝酸铁，铁红，二茂铁中的一种或多种，
4.根据权利要求1所述的一种CNTs@C结构的储氢材料的制备方法，其特征在于：固化剂为三乙醇胺，六甲基四乙胺中的一种或多种。
...【技术特征摘要】
1.一种cnts@c结构的储氢材料的制备方法，其特征在于：以下份数为重量份数，包括以下步骤：步骤一、多孔碳核的制备：取粒度≤1μm的核桃壳粉在400~600℃闷烧炉中碳化1~3h，再将上述碳化后的核桃壳粉在盐酸中煮沸1~3h，再经过多次清洗，干燥，破碎成多孔碳粉；步骤二、搅拌、干燥和煅烧处理；取18~42份树脂在70-90℃水浴条件下搅拌至具有一定流动性，后依次加入18~58份多孔碳粉，2~10份添加剂，0.5~2.5份固化剂，搅拌1~5h至悬浊状态，后经过90~110℃干燥和150~250℃固化后，在还原气氛条件下煅烧800~1200℃制备出cnts@c结构的储氢材料...
【专利技术属性】
技术研发人员：殷超凡，张景翔，吴豪杰，卢俊宇，陈建军，杨俊瑞，王黎，董宾宾，
申请(专利权)人：洛阳理工学院，
类型：发明
国别省市：
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