| початок розділу
Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві |
хитрощі майстру
електроніка фізика технології винаходи |
таємниці космосу
таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу |
  |
| Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання) | |||
Навігація: => |
На головну / Каталог патентів / В розділ каталогу / Назад / |
|
ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2125537
СПОСІБ ЗБЕРІГАННЯ ВОДНЮ
Ім'я винахідника: Борисевич Ю.П.
Ім'я патентовласника: Самарський державний технічний університет
Адреса для листування: 443640 Самара, ул.Галактіоновская 141, Самарський державний технічний університет патентний відділ
Дата початку дії патенту: 1996.05.13
Спосіб призначений для зберігання газів і може бути використаний в хімічній, нафтохімічній і нафтопереробній промисловості. Спосіб здійснюють шляхом часткового відновлення поверхні 
-Al 2 O 3, що містить до 3,7 × 10 17 / 1м 2 адсорбованих аніонів органічних кислот і пройшла попередню окислительную обробку при 500 o C в потоці кисню, молекулярним, активованим воднем або водородсодержащим газом при 100 - 750 o C, тиску 1 , 0 - 10 атм і вологості газу 10 -5 - 10 -1 об.%. Потім проводять зберігання частково відновленого оксиду в повітряному середовищі довільній вологості при температурі до 50 o C, в вакуумі або середовищі інертного газу при температурі 
750 o C і вологості до 10 -5 об.% І подальше окислення частково відновленої поверхні -Al 2 O 3 парами води при 100 - 750 o C в середовищі інертного газу при атмосферному тиску або у вакуумі з вологістю 10 -5 - 10 -2 об.%. Даний спосіб дозволяє підвищити ємність сховища водню при збереженні безпеки і низьких витратах.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до способів зберігання газів і може бути використано в хімічній, нафтохімічній і нафтопереробній промисловості.
Відомі способи зберігання газів в стислому, зниженому, абсорбувати стані, а й в кристаллогидратной формі і у вигляді хімічно перетворених поверхонь твердих тіл [1 -6].
Недоліками даних способів стосовно водню є: великі технічні складності і високі витрати при зниженні водню внаслідок його вкрай низьку температуру кипіння, великі втрати при зберіганні внаслідок тієї ж причини, підвищені пожежо- та вибухонебезпечність рідкого водню, а й необхідність використання при зріджуванні або чистого водню , або спеціальних пристрій для відділення від нього газів, що конденсуються при більш високих температурах, стиснення водню і досить складний і дорогий процес, який хоча і зводить до мінімуму втрати при зберіганні, але не знижує пожежо- та вибухонебезпечності, до яких додаються чималі складнощі при експлуатації посудин, що працюють під значним тиском і характеризуються високою металлоемкостью, крім того, отримання та зберігання стисненого водню вимагає його вихідної чистоти; зберігання водню в адсорбованому і абсорбувати стані в техніці практично не застосовується (можливо, крім випадку його розчинення в паладії), так як воно характеризується малої утримує здатністю всіх відомих адсорбентів і абсорбентів, багато з яких є рідкісними і дорогоцінними речовинами (наприклад, благородними металами) , часто неповною оборотністю при десорбції і неможливістю тривалого зберігання водню в подібному стані як внаслідок технічних незручностей, так і внаслідок окислення киснем повітря; зберігання водню в кристаллогидратной формі промислового значення (на відміну від вуглеводневих газів) і не має, так як для отримання і зберігання подібного речовини потрібні яких важко умови, пов'язані з високими витратами; зберігання водню в формі частково відновленої поверхні -Al 2 O 3 промислового застосування і не отримало, тому що закладка водню на зберігання здійснюється тільки в проточному водні і тільки при атмосферному тиску, внаслідок чого сумарна кількість водню, "закладеного на зберігання", набагато менше кількості водню, витраченого на відновлення поверхні, і, відповідно, кількість водню, "отриманого зі сховища" набагато менше кількості водню, витраченого на відновлення поверхні; причому умови тривалого зберігання водню в подібному стані взагалі не вивчалися.
Найбільш близьким за технічною сутністю і досягається ефекту до пропонованого є спосіб тривалого зберігання водню [7], заснований на часткове відновлення поверхні -Al 2 O 3 молекулярним або активованим воднем, або водородсодержащим вуглеводневим газом з подальшим окисленням поверхні парами води, що супроводжується виділенням водню. Недоліками відомого способу є принципові обмеження по питомій ємності "сховища водню", в результаті чого максимальна кількість водню, що закладається на зберігання в 1 л -Al 2 O 3, відповідно одержуваного зі сховища, не може перевищити 12 л, що явно залишає бажати кращого.
Метою винаходу є підвищення ємності сховища водню при збереженні безпеки і низьких витрат, пов'язаних зі зберіганням.
Поставлена мета досягається описуваних способом часткового відновлення поверхні -Al 2 O 3, що містить до 3,7 × 10 17 / м 2 адсорбованих аніонів органічних кислот і пройшла попередню окислительную обробку при 500 o C в потоці кисню, в замкнутому просторі молекулярним, активованим воднем або водородсодержащим вуглеводневим газом з виморожуванням води, що утворюється при температурі від 100 до 750 o C, тиску від 1 до 10 атм і вологості газу від 10 -5 до 10 -1 об.% ( "закладка водню на зберігання") з наступним окисленням поверхні частково відновленого -Al 2 O 3 водяними парами ( "отримання водню з сховище") при температурах від 100 до 750 o C в середовищі інертного газу при атмосферному тиску або вакууму з вологістю від 10 -5 до 10 -2 об. %, Здійснюваним після короткочасного або тривалого зберігання частково відновленого оксиду (з питомою поверхнею від 200 до 400 м 2 / г) в повітряному середовищі довільній вологості при температурах до 50 o С, вакуумі або середовищі інертного газу при довільній температурі (до 750 o C) і вологості до 10 -5 об.%.
Істотна відмінність запропонованого способу від відомих полягає в тому, що вперше часткове відновлення поверхні твердого тіла молекулярним або активованим воднем, або водородсодержащим вуглеводневим газом здійснюють тільки після попередньої окиснювальної обробки при 500 o C в потоці кисню, попередньо завдавши на неї за рахунок іонного обміну до 3 , 7 х 10 17 / м 2 аніонів органічних кислот.
Новизна заявляється технічного рішення полягає в тому, що в якості сховища водню використовується частково відновлений після попередньої окиснювальної обробки при 500 o C в потоці кисню -Al 2 O 3, що містить на своїй поверхні до 3,7 × 10 17 / м 2 аніонів органічних кислот, нанесених за допомогою іонного обміну, з виморожуванням виділяється при відновленні води, який потім може зберігатися на повітрі, в середовищі інертного газу або вакуумі, не втрачаючи можливості виділення водню в суворій відповідності із закладеним об'ємом при окисленні раніше частково відновленої поверхні -Al 2 O 3 парами води.
Відомо, що відповідно до закону електростатичного валентності [8] робочий заряд в стабільній іонної структурі повинен бути рівним або приблизно рівним нулю. Оскільки ця вимога краще виконується OH-групами, а не киснем, то аніонний шар, який, згідно з енергетичним принципам, повинен обмежувати поверхню кристаліта -Al 2 O 3, є переважно гідроксильних шаром.
Відомо, що молекулярний і активоване водень при температурі від 100 до 750 o C і вологості газу від 10 -5 до 10 -1 об.% В проточних умовах здатний частково відновлювати поверхню -Al 2 O 3 [9]. Оскільки взаємодія водню з поверхнею -Al 2 O 3 супроводжується додатковим дегідроксілірованіем поверхні в порівнянні з прогартовує в вакуумі або середовищі інертного газу в тому ж діапазоні температур утворюються поверхневі дефекти принципово відрізняються від дефектів поверхні, отриманих при дегідроксілірованіі -Al 2 O 3 в вакуумі або середовищі інертного газу, що і зумовлює здатність розглянутого оксиду виступати в якості "сховища" водню. Дегідроксілірованіе -Al 2 O 3 в інертному середовищі або вакуумі, що протікають за механізмом, запропонованим Peri JB [10], супроводжується утворенням поверхневого шару аніонів кисню, в той час як при дегідроксілірованіі -Al 2 O 3 в водневому середовищі поверхневі гідроксильні групи видаляються значно повніше (у вигляді H 2 O), в результаті чого оголюється шар попередньо заряджених іонів алюмінію, що і дозволяє розглядати взаємодію оксиду алюмінію з воднем як процес поверхневого відновлення.
Нанесення на поверхню -Al 2 O 3 за допомогою іонного обміну аніонів органічних кислот, легко видаляються подальшої окисної обробкою, призведе до зростання концентрації утворюються дефектів поверхні, що неминуче збільшить ємність "сховища" при наступному відновленні. При цьому, оскільки поверхневі гідроксильні групи оксиду алюмінію мають певний розподіл по силі основності, то при іонному обміні їх з органічними кислотами різної сили, що має велику константу дисоціації, буде адсорбуватися менш вибірково. При цьому загальна частина гідроксильних груп поверхні -Al 2 O 3, зазвичай стійких при окислювальному обробці і взаємодії з воднем, виявиться замещенной на кислотні аніони, а це неминуче призведе до виникнення більшої кількості поверхневих дефектів. Підвищення числа дефектів поверхні, рівносильне збільшенню ємності "сховища", при нанесенні органічних кислот пояснюється частковим видаленням за рахунок іонного обміну гідроксильних груп, найбільш стійких при відновленні, але не здатних витримати вплив водного розчину органічних кислот. Верхня межа концентрації наносяться аніонів органічних кислот (3,7 × 10 17 м / 2) обумовлений концентрацією на поверхні -Al 2 O 3 гідроксильних груп, зазвичай стійких до відновлення поверхні. Нижня межа концентрації наносяться аніонів органічних кислот (O / м 2) обумовлений відмінними ознаками заявляється способу.
Для кожної температури відновлення ступінь видалення OH-груп визначається вологістю системи. "Зменшення вологості системи (виморожування H 2 O) зрушує в сторону стійкого існування відновленої поверхні. Кількість водню, яке при цьому потенційно" закладається на зберігання ", зростає. Збільшення вологості зрушує рівновагу в бік гідратації поверхні. Кількість водню, яке при цьому потенційно" закладається на зберігання ", зменшується. Таким чином, для кожної температури відновлення існує межа вологості, перевищення якого робить відновлення неможливим. Зі збільшенням температури відновлення кількість водню, яке потенційно" закладається на зберігання ", збільшується аж до максимально можливого для даної вологості системи і питомої поверхні зразка -Al 2 O 3. Зі збільшенням питомої поверхні оксиду алюмінію "ємність сховища", природно, збільшується (в тому числі і при дробленні зразка) аж до потемніння поверхні при відновленні. Зі збільшенням тиску водню при відновленні "ємність сховища") і збільшується, причому максимальна ємність при тих же значеннях вологості системи і питомої поверхні може бути досягнута при більш низьких температурах, що пояснюється більшою легкістю видалення OH-груп зі зростанням тиску водню.
Застосування для відновлення активованого водню (активація може здійснюватися або за допомогою високочастотного розряду, або за допомогою явища Spillover або Jampover в разі застосування платинової черні або платинового каталізатора на носії, або, нарешті, за допомогою - Опромінення) ще більш полегшує процес відновлення поверхні -Al 2 O 3 внаслідок набагато більш високу реакційну здатність активованого водню в порівнянні з молекулярним, що дозволяє досягти одиничної "ємності сховища" при тих же значеннях вологості системи, питомої поверхні оксиду і тиску при значно нижчих температурах.
Нарешті, відновлення поверхні -Al 2 O 3 цілком можливо і водородсодержащим вуглеводневим газом (при відсутності в ньому кисню, здатного в даних умовах викликати зворотне окислення поверхні). Ступінь відновлення поверхні -Al 2 O 3 при інших рівних умовах визначається парціальним тиском вільного водню, причому важкі вуглеводні способи викликати часткове зауглерожіваніе поверхні -Al 2 O 3, що трохи знижує "ємність сховища".
Зрозуміло, для зсуву рівноваги окислення 
відновлення поверхні -Al 2 O 3, здійснюваного в замкнутому просторі (з метою економії водню), в бік відновлення поверхні при "закладці водню на зберігання" потрібно виморожування вологи, що утворюється, що найпростіше здійснити на цеолітах (наприклад NaX), охолоджуваних до температури рідкого азоту. У цьому випадку, якщо витрата водню при відновленні поверхні -Al 2 O 3 не є лімітуючим фактором, процес можна проводити на проток без виморожування вологи, що утворюється. Верхній температурний межа відновлення поверхні -Al 2 O 3 (750 o C) обмежений спеканием -Al 2 O 3, внаслідок чого питома поверхня оксиду (а значить і "ємність сховища") починають різко скорочуватися. Нижній температурний межа відновлення поверхні -Al 2 O 3 (100 o C) обмежений реакційною здатністю водню по відношенню до оксиду алюмінію. Нижня межа вологості газу при відновленні -Al 2 O 3 (10 -5 об.%) Обмежений лише технічними складнощами більш глибокого осушення газу. Верхня межа вологості газу при відновленні -Al 2 O 3 обмежений зрушенням рівноваги окислення відновлення поверхні в праве кінцеве значення, при якому ніяке відновлення поверхні стає неможливим навіть при найвищих температурах патентується діапазонів. Нижня межа тиску водню (або парціального тиску водню в разі вуглеводневої водородсодержащего газу) - 1 атм обмежений мінімальної "ємністю сховища", при якій даний спосіб ще є доцільним, при подальшому зниженні тиску потенційні можливості -Al 2 O 3 залишаються майже повністю нереалізованими. Верхня межа тиску водню (10 атм) обмежений технічними складнощами зі стиснення водню, а головне, дуже глибоким відновленням поверхні -Al 2 O 3, при якому майбутнє окислення парами води стає скрутним в Патентоспроможні діапазоні температур.
Поле відновлення поверхні -Al 2 O 3 ( "закладка водню на зберігання") і охолодження до кімнатної температури в середовищі відновлення оксид повністю готовий до зберігання водню або в повітряному середовищі довільній вологості при температурі до 50 o C, або в вакуумі або в середовищі інертного газу при довільній температурі і вологості до 10 -5 об.% і температурах до 750 o C.
Верхній температурний межа (50 o C) при зберіганні відновленого оксиду в повітряному середовищі обумовлений неможливістю водяної пари будь-якої концентрації викликати істотного окислення відновленої поверхні -Al 2 O 3 (з виділенням водню) до зазначеної температури наслідок їх недостатньою реакційної здатності.
Верхня межа вологості (10 -5 об.%) При зберіганні відновленого оксиду в вакуумі або середовищі інертного газу при довільній температурі (до 750 o C) обумовлений неможливістю водяної пари (внаслідок їх незначної концентрації) викликати істотного окислення попередньо відновленої поверхні (з виділенням водню ) аж до початку спікання поверхні оксиду.
Отримання водню з сховища пов'язане з окисленням парами води попередньо відновленої поверхні -Al 2 O 3, при цьому повністю відновлюється первинний гідроксильний покрив твердого тіла. Кількість водню, "отриманого зі сховища", визначається глибиною окислення попередньо відновленої поверхні -Al 2 O 3, яка пропорційна температурі і вологості середовища при окисленні. При цьому для кожного ступеня відновлення -Al 2 O 3 / існує межа вологості, нижче якого окислення стає неможливим і межа, рівний 10 -5 об.%, Вище якого для будь-якого ступеня відновлення в діапазоні температур окислення 100 - 750 o C може бути отриманий весь водень, "закладений раніше на зберігання". Нижня межа температури при окисленні поверхні попередньо відновленого оксиду -Al 2 O 3 (100 o C) обумовлений тим, що при більш низьких температурах навіть при найвищих вогкості системи окислення оксиду не може бути повним, тобто кількість водню "витягнутого їх сховища", буде істотно менше кількості водню, "закладеного на зберігання". Верхня межа температури при окисленні поверхні попередньо відновленого оксиду -Al 2 O 3 (750 o C) обумовлений термічної стійкістю поверхні -Al 2 O 3 до спікання, тобто при більш високих температурах спостерігається зменшення питомої поверхні -Al 2 O 3,, а значить, знижується "ємність сховища" для повторної "закладки водню на зберігання".
Нижня межа вологості системи при окисленні поверхні попередньо відновленого оксиду -Al 2 O 3 (10 -5 об.%) Обумовлений реакційною здатністю водяної пари, які при більш низьких концентраціях не здатні повністю окислити поверхню -Al 2 O 3 навіть при найвищих температурах (750 o C), тобто кількість водню, "витягнутого з зберігання", буде менше кількості водню, закладеного на зберігання.
Верхня межа вологості системи при окисленні поверхні попередньо відновленого оксиду -Al 2 O 3 (10 -2 об.%) Обумовлений реакційною здатністю водяної пари, які вже при даній концентрації здатні повністю витягти водень зі сховища навіть при нагріванні не до граничної температури, тому подальше збільшення вологості просто недоцільно.
Перераховані недоліки, пов'язані зі зберіганням водню традиційними способами, вдається подолати, якщо для зберігання використовувати процес окислення відновлення -Al 2 O 3,, після попередньої окиснювальної обробки поверхні з нанесеними анионами органічних кислот.
Таке технічне рішення забезпечується в пропонованому способі.
Приклад 1. Навішування (50 г) -Al 2 O 3 (0,2 -0,5 мм) з питомою поверхнею 200 м 2 / г в замкнутому просторі була частково відновлена молекулярним воднем (з поглинанням води, що утворюється кліноптілоліта, що охолоджується рідким азотом) при термопрограмованої нагріванні зі швидкістю 40 o C / хв до температури 750 o C з витримкою при 750 o C протягом години, тиску 1 атм і вологості газу 10 -5 об.% при витримці зразка -Al 2 O 3 при 750 o C протягом години, тиск і вологість водню підтримувалися на вихідному рівні. Після охолодження в середовищі відновлення до кімнатної температури і двомісячного зберігання частково відновленого оксиду в повітряному середовищі довільній вологості (кімнатні умови) при температурі до 50 o C, оксид був оброблений водяними парами в середовищі гелію (вологість 10 -2 об.%) При атмосферному тиску і термопрограмованої (40 o C / хв) нагріванні до 750 o C. Після годинної витримки при 750 o C зі сховища було отримано 4 л H 2 (н.у.) / 1 л -Al 2 O 3.
Приклад 2. На відміну від прикладу 1 на поверхню навішування -Al 2 O 3 за допомогою іонного обміну було нанесено з водного розчину 3,7 × 10 17/1 м 2 аніонів мурашиної кислоти, а сам зразок висушування був підданий попередньої окиснювальної обробки при 500 o C в потоці кисню. Зі сховища було отримано 16 л H 2 (н.у.) / 1 л -Al 2 O 3 ..
Приклад 3. На відміну від прикладу 2 на поверхню навішування -Al 2 O 3 було нанесено 1,7 × 10 17/1 м 2 аніонів мурашиної кислоти. Зі сховища було отримано 10 л H 2 (н.у.) / 1 л -Al 2 O 3 ..
Приклад 4. На відміну від прикладу 2 на поверхню навішування -Al 2 O 3 було нанесено 3.7 х 10 17/1 м 2 аніонів оцтової кислоти. Зі сховища було отримано 12 л H 2 (н.у.) / 1 л -Al 2 O 3 ..
Приклад 5. На відміну від прикладу 1 часткове відновлення -Al 2 O 3 проводилося при 10 атм. Зі сховища було отримано 10 л H 2 (н.у.) / 1 л -Al 2 O 3 ..
Приклад 6. На відміну від прикладу 1 часткове відновлення -Al 2 O 3 проводилося при 5 атм. Зі сховища було отримано 7 л H 2 (н.у.) / 1 л -Al 2 O 3.
Приклад 7. На відміну від прикладу 1 використовувався для часткового поверхневого відновлення -Al 2 O 3 з питомою поверхнею 400 м 2 / г. Зі сховища було отримано 8 л H 2 (н.у.) / 1 л -Al 2 O 3.
Приклад 8. На відміну від прикладу 1 для часткового відновлення поверхні використовувався -Al 2 O 3 з питомою поверхнею 300 м 2 / г. Зі сховища було отримано 6 л H 2 (н.у) / 1 л -Al 2 O 3.
Приклад 9. На відміну від прикладу 1 часткове відновлення поверхні -Al 2 O 3 здійснювали при вологості системи 10 -1 об.% Зі сховища було отримано 0,34 л H 2 (н.у.) / 1 л -Al 2 O 3.
Приклад 10. На відміну від прикладу 1 часткове відновлення поверхні -Al 2 O 3 здійснювали при вологості системи 10 -3% об. Зі сховища було отримано 1,5 H 2 (н.у.) -Al 2 O 3.
Приклад 11. На відміну від прикладу 1 часткове відновлення поверхні -Al 2 O 3 здійснювали при 600 o C. Зі сховища було отримано 0,2 H 2 (н.у.) / 1 л -Al 2 O 3.
Приклад 12. На відміну від прикладу 1 часткове відновлення поверхні -Al 2 O 3 здійснювали воднем, активованим на платиновому каталізаторі при 100 o C. Зі сховища було отримано 1 л H 2 (н.у.) / 1 л -Al 2 O 3.
Приклад 13. На відміну від прикладу 12 часткове відновлення поверхні -Al 2 O 3 здійснювали при 750 o C. Зі сховища було отримано 12 л H 2 (н.у.) / 1л -Al 2 O 3.
Приклад 14. На відміну від прикладу 13 на поверхню навішування -Al 2 O 3 було нанесено 3,7 × 10 17/1 м 2 аніонів мурашиної кислоти. Зі сховища було отримано 38 л H 2 (н.у.) / 1 л -Al 2 O 3.
Приклад 15. На відміну від прикладу 1 часткове відновлення поверхні -Al 2 O 3 / здійснювали водородсодержащим вуглеводневим газом (85 об.% H 2 і 15 об.% CH 4). Зі сховища було отримано 3,75 л H 2 (н.у.) / 1 л -Al 2 O 3.
Приклад 16. На відміну від прикладу 1 відновлений оксид алюмінію зберігався 1,5 року. Зі сховища було отримано 3,95 л H 2 (н.у.) / 1 л -Al 2 O 3.
Приклад 17. На відміну від прикладу 1 відновлений оксид алюмінію зберігався в вакуумі (P = 0,1 мм рт.ст.). Зі сховища було отримано 4,1 л H 2 (н.у.) / 1 л -Al 2 O 3.
Приклад 18. На відміну від прикладу 1 відновлений оксид алюмінію зберігався в середовищі гелію при довільній (до 750 o C) температурі і вологості системи до 10 -5 об.% Зі сховища було отримано 4,1 л H 2 (н.у.) / 1 л -Al 2 O 3.
Приклад 19. На відміну від прикладу 1 отримання водню з сховища здійснювалося при вологості системи 10 -5 об.% Зі сховища було отримано 0,22 л H 2 (н.у.) / 1 л -Al 2 O 3.
Приклад 20. На відміну від прикладу 1 отримання водню з сховища здійснювалося при вологості системи 10 -3,5 об.% Зі сховища було отримано 1,3 л H 2 (н.у.) / 1л -Al 2 O 3.
Приклад 21. На відміну від прикладу 1 отримання водню з сховища здійснювалося при термопрограмованої нагріванні до 100 o C і витримці при 100 o C протягом 1 год. Зі сховища було отримано 0,15 л H 2 (н.у.) / 1 л -Al 2 O 3.
Приклад 22. На відміну від прикладу 1 отримання водню з сховища здійснювалося при термопрограмованої нагріванні до 400 o C. Зі сховища було отримано 1,85 H 2 (н.у.) / 1 л -Al 2 O 3.
Приклад 23. На відміну від прикладу 1 отримання водню з сховища здійснювалося в вакуумі при тій же вологості системи. Зі сховища було отримано 4 л H 2 (н.у.) / 1 л
Наведені в прикладах 1 - 23 дані отримані шляхом лабораторного вивчення процесів окислення -Al 2 O 3. відновлення реальних зразків -Al 2 O 3.
Приклад 24. Навішування (50 г) -Al 2 O 3 (0.2-0.5 мм) з питомою поверхнею 200 м 2 / г, на поверхню якої за допомогою іонного обміну з водного розчину було нанесено 3,7 × 10 17/1 м 2 аніонів мурашиної кислоти, після висушування була піддана окислювальному обробці при 500 o C в потоці кисню з подальшим частковим відновленням поверхні в замкнутому просторі молекулярним воднем (з попереднім охолодженням в струмі кисню і продувкою інертним газом при кімнатній температурі і поглинанням утворює при відновленні води кліноптілоліта, що охолоджується рідким азотом) при термопрограмованої нагріванні зі швидкістю 40 o C / хв до температури 750 o C з витримкою при 750 o C протягом години, тиску 1 атм і вологості газу 10 -5 об. % При витримці зразка -Al 2 O 3 при 750 o C протягом години, тиск і вологість водню підтримувалися на вихідному рівні. Після охолодження в середовищі відновлення до кімнатної температури, продування інертним газом при кімнатній температурі і двомісячного зберігання частково відновленого оксиду в повітряному середовищі довільній вологості (кімнатні умови) при температурі до 50 o C, оксид був оброблений водяними парами в середовищі гелію (вологість 10 -2 про.%) при атмосферному тиску і термопрограмованої (40 o C / хв) нагріванні до 750 o C. Після годинної витримки при 750 o C і охолодженні в середовищі окислення до кімнатної температури було отримано 16 л H 2 (н.у.) / 1 л -Al 2 O 3 ..
ВИКОРИСТОВУВАНА ЛІТЕРАТУРА
1. Фастівський В.Г., Петровський Ю.В., Ровинський А.Є. Кріогенна техніка. - М., 1974 г.
2. Сидоренко М.В. Підземне зберігання газу., М., Недра. 1965 р
3. Б.С.Е. - М., Вид-во Рад. енциклопедія, 1970, т.2, с. 467
Weller SW and Montagna AA Studies of Alumina 1. Reaction With Hudrogenat Elevated Temp.- J. Catal., 1971, V. 21, N 3, p.303-311
4. Amenomiya Y. Adsorption of Hydrogen and H 2 -D 2 Exchange Reaction on Alumina. - J. Catal., 1971, v.22, N 1, p.109-122
5 Борисевич Ю. П., Фомічов Ю.В., Левінтер М.Є. Вивчення взаємодії водню і поверхнею -Al 2 O 3 в умовах змінної вологості системи. АН СРСР, Журнал фізичної хімії, 1985, вип.3.
6. Борисевич Ю.П., Фомічов Ю.В., Левінтер М.Є. Вивчення взаємодії водню з поверхнею -Al 2 O 3. - Журнал фізичної хімії 1981, т. 55, вип. 8, с. 2149 - 2151
7. Патент (Російська Федерація) N 2048435 Спосіб тривалого зберігання водню, Борисевич Ю.П.
8. Pauling L. The Nature of Chemical Bond, 3 rd. ed., Cornell Univ. Press. Jthaca, New Vork, 1960, p.548
9. Борисевич Ю.П. Взаємодія водню з поверхню -Al 2 O 3 - Al 2 O 3 і його роль в процесах дегідрування і дегидроциклизации. Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня канд. хім. н. Мінськ, АН БРСР, і-т Фізико-органічної хімії
10. Peri JB A Model for the Surface of - Alumina.-J. Phys. Chem., 1965, v.69, N 1, p.220-231.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
Спосіб зберігання водню, що включає часткове відновлення поверхні -Al 2 O 3 з питомою поверхнею 200 - 400 м 2 / г молекулярним, активованим воднем або водородсодержащим вуглеводневим газом при 100 - 750 o C, тиску 1 - 10 атм і вологості газу 10 -5 - 10 -1 об.% З виморожуванням води, що утворюється, зберігання частково відновленого оксиду алюмінію в повітряному середовищі довільній вологості при температурі до 50 o C, в вакуумі або середовищі інертного газу при температурі 750 o C і вологості до 10 -5 об.% І подальше окислення частково відновленої поверхні -Al 2 O 3 парами води при 100 - 750 o C в середовищі інертного газу при атмосферному тиску або у вакуумі з вологістю 10 -5 - 10 -2 об.%, Що відрізняється тим, що відновлення піддають -Al 2 O 3, пройшов попередню окислительную обробку при 500 o C в потоці кисню, на поверхню якого за допомогою іонного обміну нанесено до 3,7 × 10 17/1 м 2 аніонів органічних кислот.
Версія для друку
Дата публікації 28.02.2007гг
Коментарі
Коментуючи, пам'ятайте про те, що зміст і тон Вашого повідомлення можуть зачіпати почуття реальних людей, проявляйте повагу та толерантність до своїх співрозмовників навіть у тому випадку, якщо Ви не поділяєте їхню думку, Ваша поведінка за умов свободи висловлювань та анонімності, наданих інтернетом, змінює не тільки віртуальний, але й реальний світ. Всі коменти приховані з індексу, спам контролюється.