氫能作為一種具有應用前景的清潔能源，已得到廣泛的關注和研究。近年來Al?H2O反應制取氫氣的方法引起了廣泛關注，鋁基制氫材料具有能量密度大、便于儲存、原料成本低廉、原料易獲得、Al?H2O反應產(chǎn)物環(huán)境友好、可循環(huán)使用等優(yōu)點。目前鋁基復合制氫材料制備方法主要有熔煉法和機械球磨法。

本發(fā)明的目的是提供一種Al?BiOCl/CNTs鋁基復合制氫材料及其制備方法和應用。

本發(fā)明的原理為：首先通過利用CNTs上的活性位點，誘導原位制備獲得的BiOCl均勻分散在CNTs上；再將BiOCl/CNTs復合材料與鋁粉進行球磨，實現(xiàn)BiOCl在Al中的更加均勻的分散并引發(fā)原位反應，生成Bi、AlCl3、Bi2O3；利用Al和Bi可以形成腐蝕電池，生成的鹽和金屬氧化物能有效催化鋁粉可以在室溫下快速產(chǎn)氫的原理，實現(xiàn)室溫條件、純水條件下快速高效產(chǎn)氫的目的。

本發(fā)明技術方案選擇CNTs的原理為：1、利用CNTs的活性位點，誘導BiOCl在生成時，在CNTs上實現(xiàn)均勻分散；2、CNTs具有良好的導電性，可以有效提高鋁水反應過程的催化效果；3、CNTs還為水分子與鋁粉接觸提供更多通道，促進反應的進行。

實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術方案是：一種Al?BiOCl/CNTs鋁基復合制氫材料，由Al粉和BiOCl/CNTs混合球磨制得，BiOCl/CNTs由鉍鹽與氯化物原位制備BiOCl負載在CNTs上制得； 

一種Al?BiOCl/CNTs鋁基復合制氫材料的制備方法，包括以下步驟：

步驟1）BiOCl/CNTs復合材料的制備，將CNTs加入到水中，加入醋酸呈酸性條件，在超聲分散均勻后，加入可溶性鉍鹽五水硝酸鉍，繼續(xù)超聲分散并攪拌均勻得到混合溶液，然后將可溶性金屬氯化物(氯化鉀或氯化鈉)加入到上述混合溶液中引發(fā)反應生成BiOCl，同時將BiOCl負載CNTs上，經(jīng)過濾或離心、洗滌、干燥得到BiOCl/CNTs；

步驟2）Al?BiOCl/CNTs鋁基復合制氫材料的制備，在惰性氣體環(huán)境保護下，以滿足BiOCl/CNTs材料占總質(zhì)量的13?18%、球料比為（30?120）:1，球磨轉速為20?250 r/min，球磨時間為60?250 min的條件下，將步驟1所得BiOCl/CNTs與Al粉進行球磨，得到Al?BiOCl/CNTs鋁基復合制氫材料。

本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術，具有以下優(yōu)點：

1、BiOCl/CNTs的材料新穎，利用氯化物為誘導劑，合成方法簡單，合成過程無毒無害，節(jié)省人力物力，適合大規(guī)模使用；

2、球磨過程中BiOCl/CNTs復合材料在鋁粉中分布更加均勻，一方面更有利于球磨過程中生成Bi單質(zhì)、AlCl3和Bi2O3；

3、BiOCl負載在CNTs上，避免球磨過程中CNTs被剝離為單層的柔性碳包裹Al顆粒，影響材料產(chǎn)氫率。

綜上所述，本發(fā)明利用氯化氧鉍能活化磨碎鋁粉的特性以及用CNTs傳輸電子優(yōu)良的特點，將鋁粉、BiOCl/CNTs的材料通過球磨制備了鋁基復合制氫材料。經(jīng)過球磨，生成Bi單質(zhì)與鋁粉顆粒形成腐蝕電池，AlCl3溶于水放熱，Bi2O3活化鋁粉、CNTs高效的電子傳導率有效地改善了Al?H2O反應中電子傳輸?shù)募夹g問題。而且合成催化劑的方法簡單，產(chǎn)物純凈無雜質(zhì)；制備鋁基復合制氫材料的時間縮短，能廣泛用于便攜式移動氫源和燃料電池供氫的應用。因此，本發(fā)明在氫氣制備領域、大規(guī)模能源儲存、便攜式移動氫源、燃料電池供氫的等領域具有廣闊的應用前景。