Состав для аккумулирования водорода и его изотопов

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(51) М. Кл.з С 01 В 6/02 Гооударотееиимй комитет СССР Опубликовано 15.03.83. Бюллетень 10Дата опубликования описания 25.03.83по аелем изобретеиий и открытий(72) Авторы изобретени н н. н , н, н, Ф н. н. Ф ти В: В. Бурна шеваЙВЯОИнститут новых химических проблем: АН СССР"и:н 1 Заявите СТАВ ДЛЯ АККУМУЛИРОВАНИЯ ВОДОРО И ЕГО ИЗОТОПОВ Изобретение относится к неорганической химии, в частности к процессам обратимого поглощения водорода металлами.Известен состав для аккумулирования водорода, состоящий из 17% сплава (сплав содержит 43% церия, 28% лантана, 1% самария, 28% алюминия), смешанного с 25% гидрида циркония или титана, с 42% тория и 15% никеля. Смесь прессуют под давлением 1600 кг/см, спекают 1 ч при 900 С, разбивают на кусочки 3 мм и активируют нагреванием до 700 С в атмосфере чистых инертных газов 1. а явля- мпоненбольших овления. состав ого ко ики и пригот етению емому аккуму интер ланта по тех- резуль- лирова- металли- н-никель достаороду,тсяпо в Недостатком известного ется то, что он содержит м тов, требует специальной тех энергетических затрат дляНаиболее близким к изобр нической сущности и достиг тату является состав для ния водорода, включающий ды титан-железо-Т 1 Ге или 1.а%- 12.Этот состав характериз точно высокой емкостью ег не превышающая 2 вес. %. Цель изобретения - повышение емко.сти состава для аккумулирования водороПоставленная цель достигается тем, чтосостав для аккумулирования водорода и его Б изотопов, включающий интерметаллическое соединение, дополнительно содержит металл, выбранный из группы: скандий, иттрий, титан, цирконий, в сплаве с интерметаллидом, выбранным из группы: скандий-железо - ЬсГее, иттрий-железо тГе 2, титан-железо - Т 1 Ге, цирконий-ванадий - 2 гЧ 2, взятые при следующем соотношении компонентов вес. %:Интер металл ид 5 - 40 Металл Остальное Данный состав позволяет повысить емкость по водороду в 1,5 - 2 раза.Состав готовят дуговой плавкой шихтыметаллов Ьс, т, Т 1 или 2 г и Ге или Ч, рассчитанной таким образом, чтобы в получающемся сплаве содержался металл и соответствующее интерметаллическое соединение: Яс Ге 2, УГе 2, Т 1 Ге или 2 гЧ 2. Плавку металлов с чистотой не ниже 99,9% ведут под давлением очищенного аргона -2 атм.Присутствие в сплаве интерметаллических.1004258 15 20 Зо 35 50 ВНИИПИ Заказ 1775/24 Тираж 469 Подписноефилиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 соединений подтверждено данными рентгенофазового анализа. Сплавы механическим способом очищают от окалины и используют в виде королька, стружки или порошка с размером частиц 50 - 500 мк. Данный состав может быть использован и для очистки инертных газов от примесей водорода и его изотопов.Процесс очистки ведут выдерживанием смеси инертного газа с ( 50% об. водорода под давлением 1 - 40 атм при 20 в 9 С в течение 20 - 60 мин. В процессе очистки происходит гидрирование интерметаллидов до составов ЯсГеНза, УГеН 4 р Т 1 ГеНа и 2 г 72 Н 46 и образование гидридов металлов максимально возможного состава. Температура процесса очистки не превышает 900 С, так как выше этой температуры происходит разложение образующихся гидридов металлов (например, температура разложения ЬСН 1080 С).Пример 1. Сплавлением 0,91 г скандия с 0,09 г железа получают 1 г сплава, содержащего 8 вес. % скандия и 13 вес. % ЬсГеа. Этот сплав в виде королька помещают в автоклав-реактор периодического действия, образец откачивают в течение 1 ч при 300 С. При этой же температуре автоклав заполняют смесью газов, состоящей из 95 об. % гелия и 5 об. % водорода до давления 10 атм, выдерживают 20 мин и отбирают пробу на хроматографический и масс- спектральный анализы. По данным этих анализов чистота гелия составляет 99,99%. Максимальное содержание водорода в используемом сплаве 3,7 вес. %, водород выделяется при температуре ) 1000 С. Чистота выделенного водорода 99,999%.Пример 2. Сплавлением 0,85 г скандия с 0,15 гжелеза готовят сплав, содержащий 80 вес, % скандия и 20 вес. % ЯсГеа, над порошком которого, аналогично примеру 1, выдерживают смесь 96 об. % гелия и 4 об.% водорода в течение 30 мин при 20 С под давлением 5 атм. Чистота гелия после выдерживания над порошком сплава составляет 99,99%. Максимальное содержание водорода в сплаве 3,6 вес,%.Пример 3. Сплавлением 0,95 г скандия с 0,05 г железа готовят сплав, содержащий 93 вес.% скандия и 7 вес.% ЯсГеа, над стружкой которого, аналогично примеру 1, выдерживают смесь 95 об. % аргона и 5 об. Ь водорода в течение 30 мин при 600 С под давлением 2 атм, Чистота аргона после выдерживания над стружкой сплава составляет 99,99%. Максимальное содержание водорода в сплаве 3,9 вес.%.Пример 4, Сплавлением 0,95 г иттрия с 0,05 г железа готовят сплав, содержащий 90 вес.% иттрия и 10 вес. % Леа, над порошком которого, аналогично примеру 1, выдерживают смесь 99,5 об, % гелия и 0,5 об. % водорода в течение 30 мин при 400 С под давлением 40 атм, Чистота гелия после выдерживания над порошком сплава составляет 99,99%. Максимальное содержание водорода в сплаве - 2,1 вес.%.Пример 5. Сплавлением 0,96 г скандия с 0,04 г железа готовят сплав, содержащий 95 вес. % скандия и 5 вес. % ЬсГеа, над стружкой которого, аналогично примеру 1, выдерживают смесь 99 об. % гелия и 1 об.% водорода в течение 20 мин при 900 С под давлением 1 атм, Чистота гелия после выдерживания над стружкой сплава составляет 99,99%. Максимальное содержание водорода в сплаве 4,1 вес.%.Пример б, Сплавлением 0,78 г циркония с 0,22 г ванадия готовят сплав, содержащий 60 вес. % циркония и 40 вес. % 2 гУг, над корольком которого, аналогично примеру 1, выдерживают смесь 50 об.% аргона и 50 об, % водорода в течение 10 мин при 200 С под давлением 30 атм. Чистота аргона после выдерживания над корольком сплава составляет 99,99%. Максимальное содержание водорода в сплаве 2,1 вес.%. Пример 7. Сплавлением 0,84 г титана с0,16 г железа готовят сплав, содержащийО вес.% титана и 30 вес,% Т 1 Ге, над корольком которого, аналогично примеру 1,выдерживают смесь 95 об. % гелия и 5 об. %дейтерия в течение 20 мин при 350 С поддавлением 5 атм. Чистота гелия после выдерживания над корольком сплава составляет 99,99%, Максимальное содержаниедейтерия в сплаве 3,4 вес. %.Внедрение данного изобретения в промышленность может дать значительный экономический эффект, ввиду, увеличения емкости состава для аккумулирования водорода в 1,5 - 2 раза.Формула изобретенияСостав для аккумулирования водородаи его изотопов, включающий интерметаллическое соединение, отличающийся тем, чтос целью повышения его емкости по целевымпродуктам, он дополнительно содержит металл, выбранный из группы: скандий, иттрий,титан, цирконий, в сплаве с интерметаллидом, выбранным из группы: скандий-железоБсГе, иттрий-железоУГеа, титан-железо Т 1 Ге,цирконий-ванадий 2 гЧа, взятые при следующем соотношении компонентов, вес. %,Интерметаллическоесоединение 5 - 40Металл ОстальноеИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент ПНР88370,кл. В 01 0 53/02, опублик. 1977.2. Японская заявка51-115295,кл. С 01 В 1/00, опублик. 1976 (прототип).