的方法

文档序号:9609646阅读:791来源:国知局
的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种非溶剂化A1H3的制备方法,具体涉及一种A1C13、LiBHjP LiAlH4在低温下直接研磨制备六1氏的方法。
【背景技术】
[0002]能源是一个国家工业增长和经济发展的重要推动力,虽然现在所用的能源还是以传统能源的石油、煤炭、天然气为主,且短时间内这种基础的能源结构还不会发生变化。但是我们当前的传统能源形势已经十分严峻,因此开发利用清洁化和低碳化新能源的趋势逐渐明显。
[0003]新型清洁能源的种类有很多,其中包括风能、太阳能、潮汐能、氢能等等。在这些新型清洁能源中,氢能源具有如下优点:(1)氢能的使用完全不产生任何污染,因为它的最终产物仅仅只有水。(2)氢能的燃烧性能好、化学活性好。(3)氢能具有较高的能量比。(4)地球上储氢量非常高,很多物质都能产生氢。(5)能够反复被利用。氢能虽然有美好的前景和很大潜在的应用价值,但是氢气的储存是氢能源广泛应用的技术关键,也是目前氢能利用的瓶颈所在。
[0004]三氢化招(A1H3)含有质量分数10.1 %的氢,并且在100°C左右时释放氢气。尽管它具有不可逆和不稳定的性质,但是由于它具有高储氢量和低分解温度的性质使得它成为很有潜质的储氢材料并且近些年得到了广泛的研究。
[0005]1951年Sinke等人[31]在Finholt的方法的基础上实施了调整。他们用A1C1 3以及LiAlHjt为原料,以Et20为反应介质成功得到了 A1H3,该反应的具体过程可用1-3表示:
[0006]3LiAlH4+AlCl3—4AlH3+3LiCl (1-3)
[0007]其中的LiCl为沉淀,这样我们可以很容易的通过过滤分离获得A1H3,这个反应的优点是直接生成了目标产物,但他们得到的仍然是和乙醚化合的aih3。这种方法合成aih3的过程中需要大量的醚、苯、甲苯等有机试剂,且脱除乙醚过程复杂。

【发明内容】

[0008]本发明的目的是为了解决A1C1#P LiAlH 4在溶剂中反应合成A1H 3所生成的产物为A1H3的醚和物而非A1H 3且浪费溶剂的问题,而提供一种低热固相合成A1H 3的方法。
[0009]本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
[0010]在手套箱中采用摩尔比为(4?10): 1:1的LiAlH4、LiBHjP A1C13的混合物,在研磨过程中逐步升温至65?80°C,保持该温度继续研磨1?3h ;反应后的样品分别用乙醚、四氢呋喃洗涤,在真空干燥箱中50°C干燥2h所得到的产物即为目标产物,具体制备步骤如下:
[0011]一、在手套箱中称取摩尔比为(4?10):1:1的LiAlH4、LiBHjP A1C13混合后,得混合物;
[0012]二、在玛瑙研钵中对步骤一的混合物进行研磨且研磨过程中在沙浴中进行,按1°C /min的升温速率升温至65?80°C ;
[0013]三、保持温度在65?80°C,继续研磨1?3h ;
[0014]四、将步骤三研磨后得到的物质分别用乙醚和四氢呋喃洗涤一次,然后置于真空干燥箱中,在温度为50°C的条件下干燥2h,即得A1H3。
[0015]本发明包含以下有益效果:
[0016]1、本发明工艺简单,设备要求低,原料价格便宜,为以后固相六1!13的制备提供了很好的基础;
[0017]2、本发明制备的产物可以用作还原剂,在有机和无机合成中有很好的利用价值;
[0018]3、本发明产物并非为六1氏的醚和物,节省了大量溶剂。
【附图说明】
[0019]图1为制得的经过及未经过乙醚和四氢呋喃洗涤产物的六1氏的XRD图。
【具体实施方式】
[0020]【具体实施方式】一:本实施方式的一种低热固相合成六1!13的方法,所述方法在无水无氧条件下进行,具体步骤如下:
[0021]一、在手套箱中称取摩尔比为(4?10): 1:1的LiAlH4、LiBHjP A1C13混合后,得混合物;
[0022]二、在玛瑙研钵中对步骤一的混合物进行研磨且研磨过程中在沙浴中进行,按1°C /min的升温速率升温至65?80°C ;
[0023]三、保持温度在65?80°C,继续研磨1?3h ;
[0024]四、将步骤三研磨后得到的物质分别用乙醚和四氢呋喃洗涤一次,然后置于真空干燥箱中,在温度为50°C的条件下干燥2h,即得A1H3。
[0025]【具体实施方式】二:本实施方式与【具体实施方式】一不同的是:LiAlH4、LiBHjP A1C13的摩尔比为(4?9): 1:1。其它与【具体实施方式】一相同。
[0026]【具体实施方式】三:本实施方式与【具体实施方式】一不同的是:LiAlH4、LiBH4iP A1C13的摩尔比为(4?8): 1:1。其它与【具体实施方式】一相同。
[0027]【具体实施方式】四:本实施方式与【具体实施方式】一不同的是:LiAlH4、LiBHjP A1C1 3的摩尔比为(4?7): 1:1。其它与【具体实施方式】一相同。
[0028]【具体实施方式】五:本实施方式与【具体实施方式】一不同的是:LiAlH4、LiBHjP A1C13的摩尔比为(4?6): 1:1。其它与【具体实施方式】一相同。
[0029]【具体实施方式】六:本实施方式与【具体实施方式】一不同的是:LiAlH4、LiBHjP A1C13的摩尔比为5:1:1。其它与【具体实施方式】一相同。
[0030]【具体实施方式】七:本实施方式与【具体实施方式】一不同的是:所述升温以及保温方式为沙浴。其它与【具体实施方式】一相同。
[0031]【具体实施方式】八:本实施方式与【具体实施方式】一不同的是:步骤二和步骤三中的温度为65?75°C。其它与【具体实施方式】一相同。
[0032]【具体实施方式】九:本实施方式与【具体实施方式】一不同的是:步骤二和步骤三中的温度为65?70°C。其它与【具体实施方式】一相同。
[0033]【具体实施方式】十:本实施方式与【具体实施方式】一不同的是:步骤二和步骤三中的温度为68°C。其它与【具体实施方式】一相同。
[0034]本
【发明内容】
不仅限于上述各实施方式的内容,其中一个或几个【具体实施方式】的组合同样也可以实现发明的目的。
[0035]通过以下实施例验证本发明的有益效果:
[0036]实施例1
[0037]本实施例的一种低热固相合成A1H3的方法,所述方法在无水无氧条件下进行,具体步骤如下:
[0038]一、在手套箱中称取摩尔比为5:1:1的LiAlH4、LiBHjP A1C1 3混合后,得混合物;
[0039]二、在玛瑙研钵中对步骤一的混合物进行研磨且研磨过程中在沙浴中进行,按1°C /min的升温速率升温至72°C ;
[0040]三、保持温度至72 °C,继续研磨3h ;
[0041]四、将步骤三研磨后得到的物质分别用乙醚和四氢呋喃洗涤一次,然后置于真空干燥箱中,在温度为50°C干燥2h,即得A1H3。
[0042]本实施例制得的六1氏的XRD图和经及未经乙醚和四氢呋喃洗涤产物的XRD图,由图1可知,其中,图中下方的两个为两种A1H3的保准曲线,非产物。直接研磨产物中存在α _八1!13的特征峰,而不存在γ-ΑΙΗ;^^特征峰,洗后产物中存在丫41!13而不存在α-Α1Η3,说明在未洗涤之前γ_Α1Η3的含量太低,而α-Α1Η3在洗涤过程中溶于乙醚中。
[0043]实施例2
[0044]本实施例的一种低热固相合成六1氏的方法,所述方法在无水无氧条件下进行,具体步骤如下:
[0045]一、在手套箱中称取摩尔比为6:1:1的LiAlH4、LiBHjP A1C1 3混合后,得混合物;
[0046]二、在玛瑙研钵中对步骤一的混合物进行研磨且研磨过程中在沙浴中进行,按1°C /min的升温速率升温至72°C ;
[0047
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