本發(fā)明涉及氣體燃料
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種高燃燒熱值合成氫燃料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：人類(lèi)社會(huì)文明的持續(xù)發(fā)展正面臨著能源短缺與環(huán)境惡化所帶來(lái)的威脅，對(duì)化石能源的無(wú)限制開(kāi)采不僅導(dǎo)致其日漸枯竭，價(jià)格攀升，而且燃燒釋放的大量二氧化碳導(dǎo)致溫室效應(yīng)加重，進(jìn)而引發(fā)極端天氣現(xiàn)象。氫是一種無(wú)色的氣體。燃燒一克氫能釋放出142千焦?fàn)柕臒崃?，是汽油發(fā)熱量的3倍。它燃燒的產(chǎn)物是水，沒(méi)有灰渣和廢氣，不會(huì)污染環(huán)境。氫的重量特別輕，它比汽油、天然氣、煤油都輕多了，因而攜帶、運(yùn)送較不方便，但氫作為燃料仍然被認(rèn)為將會(huì)成為本世紀(jì)最理想的能源。氫燃料作為能源的突出特點(diǎn)是無(wú)污染、效率高、可循環(huán)利用。現(xiàn)代社會(huì)過(guò)多燃燒煤炭、石油和天然氣，大量排放尾氣，這些燃料燃燒后放出大量的二氧化碳?xì)怏w進(jìn)入大氣造成了溫室效應(yīng)。利用二氧化碳?xì)怏w來(lái)制備合成氫燃料，既能實(shí)現(xiàn)二氧化碳的轉(zhuǎn)化再利用，也能生產(chǎn)出符合環(huán)保要求的氫燃料。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種高燃燒熱值合成氫燃料及其制備方法。本發(fā)明目的是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種高燃燒熱值合成氫燃料的制備方法，包括以下步驟：將金屬硼氫化物與二氧化碳，在催化劑的作用下進(jìn)行球磨，得到所述高燃燒熱值合成氫燃料。優(yōu)選地，所述的金屬硼氫化物由硼氫化鈣、硼氫化鋰、硼氫化鉀混合而成，所述硼氫化鈣、硼氫化鋰、硼氫化鉀的質(zhì)量比為(1-3)：(1-3)：(1-3)。優(yōu)選地，所述的催化劑加入量為金屬硼氫化物重量的1.5-4.5％，所述的催化劑由一氧化鎳、氯化鎳、硫酸鎳混合而成，所述一氧化鎳、氯化鎳、硫酸鎳的質(zhì)量比為(1-3)：(1-3)：(1-3)。優(yōu)選地，所述的CO2氣體的壓力為0.2-90atm。本發(fā)明中只要能提供機(jī)械化學(xué)力的球磨方式均可，優(yōu)選地，所述球磨包括行星式球磨、臥式球磨和振動(dòng)式球磨。更優(yōu)選地，所述球磨為行星式球磨或臥式球磨，球磨條件為：球料比為10-140:1，球磨轉(zhuǎn)速為300-900轉(zhuǎn)/分鐘，球磨時(shí)間為1-40小時(shí)。更優(yōu)選地，所述球磨為振動(dòng)式球磨時(shí)，球磨條件為：球料比為10-110:1，振動(dòng)頻率為900-1000周/分鐘，球磨時(shí)間為1-40小時(shí)。本發(fā)明提供了一種高燃燒熱值合成氫燃料，采用上述方法制備而成，由下述重量百分比的組分組成：氫氣30-60％、一氧化碳20-30％、余量為甲烷。具體的，在本發(fā)明中：一氧化鎳，CAS號(hào)：1313-99-1，粒徑20-40nm。氯化鎳，CAS號(hào)：7718-54-9，粒徑20-40nm。硫酸鎳，CAS號(hào)：7786-81-4，粒徑20-40nm。硼氫化鈣，CAS號(hào)：17068-95-0，粒徑20-40nm。硼氫化鋰，CAS號(hào)：16949-15-8，粒徑20-40nm。硼氫化鉀，CAS號(hào)：13762-51-1，粒徑20-40nm二氧化碳，CAS號(hào)：124-38-9。本發(fā)明以金屬硼氫化物和二氧化碳為主要原料，得到了燃燒值高、安全無(wú)污染的合成氫燃料。具體實(shí)施方式實(shí)施例1高燃燒熱值合成氫燃料的制備方法，包括以下步驟：在氬氣氣氛的手套箱(采用德國(guó)Mbraun手套箱)中，稱(chēng)取9.0g的金屬硼氫化物和0.18g催化劑，裝入帶閥門(mén)的不銹鋼球磨罐(容積300ml)中，每個(gè)不銹鋼球的直徑為7.0mm，球料質(zhì)量比為100：1(即不銹鋼球總的質(zhì)量與金屬硼氫化物的質(zhì)量比為100：1)。將裝有金屬硼氫化物和催化劑的球磨罐抽真空后充入10atm的二氧化碳。然后將球磨罐放在行星式球磨機(jī)(釆用南京大學(xué)儀器廠生產(chǎn)的QM-3SP4型行星式球磨機(jī))上，以500轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速球磨24小時(shí)，得到合成燃料。所述步驟(1)中金屬硼氫化物由硼氫化鈣3g、硼氫化鋰3g、硼氫化鉀3g攪拌混合均勻得到。所述步驟(1)所述的催化劑由一氧化鎳0.06g、氯化鎳0.06g、硫酸鎳0.06g攪拌混合均勻得到。實(shí)施例2與實(shí)施例1基本相同，區(qū)別僅僅在于：所述的金屬硼氫化物由硼氫化鈣4.5g、硼氫化鋰4.5g攪拌混合均勻得到。得到實(shí)施例2的高燃燒熱值合成氫燃料。實(shí)施例3與實(shí)施例1基本相同，區(qū)別僅僅在于：金屬硼氫化物由硼氫化鋰4.5g、硼氫化鉀4.5g攪拌混合均勻得到。得到實(shí)施例3的高燃燒熱值合成氫燃料。實(shí)施例4與實(shí)施例1基本相同，區(qū)別僅僅在于：所述的金屬硼氫化物由硼氫化鈣4.5g、硼氫化鉀4.5g攪拌混合均勻得到。得到實(shí)施例4的高燃燒熱值合成氫燃料。實(shí)施例5與實(shí)施例1基本相同，區(qū)別僅僅在于：所述的催化劑穩(wěn)定劑由一氧化鎳0.09g、氯化鎳0.09g攪拌混合均勻得到。得到實(shí)施例5的高燃燒熱值合成氫燃料。實(shí)施例6與實(shí)施例1基本相同，區(qū)別僅僅在于：所述的催化劑由氯化鎳0.09g、硫酸鎳0.09g攪拌混合均勻得到。得到實(shí)施例6的高燃燒熱值合成氫燃料。實(shí)施例7與實(shí)施例1基本相同，區(qū)別僅僅在于：所述的催化劑由一氧化鎳0.09g、硫酸鎳0.09g攪拌混合均勻得到。得到實(shí)施例7的高燃燒熱值合成氫燃料。測(cè)試?yán)?對(duì)實(shí)施例1和實(shí)施例5-7中步驟(1)的高燃燒熱值合成氫燃料反應(yīng)生成率進(jìn)行測(cè)試，具體結(jié)果見(jiàn)表1。表1：高燃燒熱值合成氫燃料反應(yīng)生成率結(jié)果表生成率，％實(shí)施例196.6實(shí)施例291.8實(shí)施例392.5實(shí)施例492.3實(shí)施例592.1實(shí)施例692.8實(shí)施例792.0比較實(shí)施例1與實(shí)施例2-4，實(shí)施例1(硼氫化鈣、硼氫化鋰、硼氫化鉀復(fù)配)高燃燒熱值合成氫燃料反應(yīng)生成率明顯高于實(shí)施例2-4(硼氫化鈣、硼氫化鋰、硼氫化鉀中任意二者復(fù)配)。比較實(shí)施例1與實(shí)施例5-7，實(shí)施例1(一氧化鎳、氯化鎳、硫酸鎳)高燃燒熱值合成氫燃料反應(yīng)生成率明顯高于實(shí)施例5-7(一氧化鎳、氯化鎳、硫酸鎳任意二者復(fù)配)。測(cè)試?yán)?對(duì)實(shí)施例1-7制備的高燃燒熱值合成氫燃料進(jìn)行燃燒熱值測(cè)試。具體結(jié)果見(jiàn)表2。表2：燃燒熱值測(cè)試結(jié)果表樣品燃燒熱值，kcal/m3實(shí)施例19220實(shí)施例28246實(shí)施例38410實(shí)施例48342實(shí)施例58421實(shí)施例68406實(shí)施例78428比較實(shí)施例1與實(shí)施例2-4，實(shí)施例1(硼氫化鈣、硼氫化鋰、硼氫化鉀復(fù)配)燃燒熱值明顯高于實(shí)施例2-4(硼氫化鈣、硼氫化鋰、硼氫化鉀中任意二者復(fù)配)。比較實(shí)施例1與實(shí)施例5-7，實(shí)施例1(一氧化鎳、氯化鎳、硫酸鎳復(fù)配)燃燒熱值明顯高于實(shí)施例5-7(一氧化鎳、氯化鎳、硫酸鎳中任意二者復(fù)配)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3