專利名稱：以氨基化鋰和硼氨為原料合成純LiNH₂BH₃的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于材料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種以氨基化鋰和硼氨為原料合成純 Li麗2BH3的方法。
背景技術(shù)：
能源是人類活動(dòng)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，目前其主體是不可再生資源的化石燃料，但以化石 燃料作為能量源存在多方不足，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市化建設(shè)的深入，該方面的問題 對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活質(zhì)量提高方面的制約日益明顯。氫能由于高效和無污染的特點(diǎn)，是 未來最理想的能源之一，對(duì)氫能源的開發(fā)是目前全球研究的重點(diǎn)方向，儲(chǔ)氫材料是氫能開 發(fā)和利用中重要的一環(huán)。在氫能體系中，儲(chǔ)氫研究的重點(diǎn)是開發(fā)能夠滿足燃料電池應(yīng)用需 要的新型高容量?jī)?chǔ)氫材料，其技術(shù)指標(biāo)是儲(chǔ)氫重量比6%以上。目前各類儲(chǔ)氫合金中，AB5
(以LaNi5為代表)禾PAB2 (以TiMii2為代表)發(fā)展己經(jīng)成熟，但其儲(chǔ)氫量小于2% (質(zhì)量 百分比)制約了它們的應(yīng)用[l]。 Mg基合金擁有較大的儲(chǔ)氫量(MgH2的容量為7y。左右)， 但其苛刻的吸放氫條件(溫度在573K以上)同樣難以滿足燃料電池的應(yīng)用要求。以
(A1H4—。， (BH4")禾n (NH2—"等為基的輕金屬(Li， Na， Mg等)氫化物擁有較高的 儲(chǔ)氫容量受到了廣泛的關(guān)注，但是其較高的熱力學(xué)穩(wěn)定性和苛刻的再生條件使其實(shí)際應(yīng)用 受到了限制。硼烷氨因其穩(wěn)定的儲(chǔ)氫能力同樣引起了人們的關(guān)注，但其釋放氫氣的同時(shí)會(huì) 伴隨大量其它氣體，影響其實(shí)用性能，最近Zhitao Xiong等研究發(fā)現(xiàn)用LiH或NaH與 BH3NH3球磨后，其放氫性能得到了明顯的改善[2, 3]。對(duì)反應(yīng)分析發(fā)現(xiàn)，該法主要生成了 LiNH2BH3和NaNH2BH3，其中LiNH2BH3起始放氫溫度為100°C ，至200°C時(shí)可放出8.0 w.t %的氫氣。但該法球磨過程中物料接觸不均勻，且反應(yīng)溫度不易控制，產(chǎn)物純度不高。
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發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供以氨基化鋰和硼氨為原料合成純LiNH2BH:,的方法。 本發(fā)明提出的以氨基化鋰和硼氨為原料合成純LiNH2BH:,的方法，通過液態(tài)反應(yīng)法或固 態(tài)反應(yīng)法制備得到所需產(chǎn)物。
液態(tài)反應(yīng)法具體歩驟如下在無水無氧的惰性氣氛中將硼氨(BH3NH3)溶解于溶劑中，
加入到氨基化鋰(LiNH2)中，反應(yīng)溫度為1(TC一5(TC，反應(yīng)時(shí)間為0.1小時(shí)-24小時(shí)，得到
固體LiNH2BH3，真空脫除溶劑，得到純LiNH2BH3;氨基化鋰和硼氨的摩爾比為1: 1。 固態(tài)反應(yīng)法具體歩驟如下在惰性氣氛下，將固態(tài)BH3NH3與LiNH2直接反應(yīng)，反應(yīng)
時(shí)間為0.5分鐘-120分鐘反應(yīng)溫度為0 'C — 8(TC，在真空下脫去雜質(zhì)、氣體，得到純
LiNH2BH3;氨基化鋰和硼氮的摩爾比為1: 1。
本發(fā)明中，液態(tài)反應(yīng)法所述溶劑為四氫呋喃，甲基四氫呋喃或醚類物質(zhì)，如異丙醚，
乙醚，甲硫醚，二甲基硫醚，甲基叔丁基醚，乙二醇二甲醚等，溶劑使用前應(yīng)保證不含水、
氧及易與原料反應(yīng)的雜質(zhì)。
本發(fā)明中，液態(tài)反應(yīng)中所述真空脫除溶劑時(shí)間為0.5小時(shí)--48小時(shí)，溫度為0-80°C。 本發(fā)明中，固態(tài)反應(yīng)中所述真空脫除雜質(zhì)氣體時(shí)間為0.5小時(shí)---48小時(shí)，溫度為
0-80 。C。
本發(fā)明具有以下幾個(gè)方面顯著優(yōu)點(diǎn)
1) 、反應(yīng)快速，易于實(shí)現(xiàn)。
2) 、可制備純度較高的產(chǎn)品。


圖1為液態(tài)反應(yīng)制備的純LiNH2BH3的XRD譜圖。 圖2為固態(tài)反應(yīng)制備的純LiNH2BH3的XRD譜圖。
具體實(shí)施例方式
下面通過實(shí)施例進(jìn)一歩說明本發(fā)明。 實(shí)施例1:液態(tài)反應(yīng)法制備LiNH2BH3
室溫25"下，在惰性氣氛中將0.308克BH3NH3溶解于5毫升四氫呋喃中，加入到 0.2295克LiNH2中，常溫下強(qiáng)烈攪拌3小時(shí)，將所得混合溶液在40'C真空干燥12小時(shí)得 到最終產(chǎn)物。圖1為所得產(chǎn)物的XRD譜圖。
實(shí)施例2:固態(tài)反應(yīng)法制備LiNH2BH3
室溫25。C下，將0.308克的BH3NH3與0.2295克的LiNH2在惰性氣氛下進(jìn)行混合攪拌， 反應(yīng)1分鐘后將產(chǎn)物抽真空3小時(shí)，脫去雜質(zhì)氣體得到產(chǎn)物。圖2為所得產(chǎn)物的XRD譜圖。
實(shí)施例3:液態(tài)反應(yīng)法制備LiNH2BH3
在l(TC下，在惰性氣氛中將0.308克BHsNH3溶解于10毫升四氫呋喃中，加入到0.2295 克LiNH2中，常溫下強(qiáng)烈攪拌5小時(shí)，將所得混合溶液在IO'C真空干燥24小時(shí)得到最終 產(chǎn)物。
實(shí)施例4:固態(tài)反應(yīng)法制備LiNH2BH3
在40'C下，將0.308克的BH3NH3與0.2295克的LiNH2在惰性氣氛下進(jìn)行混合攪拌， 反應(yīng)10分鐘后將產(chǎn)物抽真空8小時(shí)，脫去雜質(zhì)氣體得到產(chǎn)物。
權(quán)利要求
1、一種以氨基化鋰和硼氨為原料合成純LiNH2BH3的方法，通過液態(tài)反應(yīng)法或固態(tài)反應(yīng)法制備得到所需產(chǎn)物，其特征在于液態(tài)反應(yīng)法具體步驟如下在無水無氧的惰性氣氛中將氨基化鋰溶解于溶劑中，加入到硼氨中，反應(yīng)溫度為10℃-50℃，反應(yīng)時(shí)間為0.1小時(shí)-24小時(shí)，得到固體LiNH2BH3，真空脫除溶劑，得到純LiNH2BH3；氨基化鋰和硼氨的摩爾比為1∶1；固態(tài)反應(yīng)法具體步驟如下在惰性氣氛下，將固態(tài)硼氨與氨基化鋰直接反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為0.5分鐘-120分鐘，反應(yīng)溫度為0℃-80℃，在真空下脫去雜質(zhì)、氣體，得到純LiNH2BH3；氨基化鋰和硼氨的摩爾比為1∶1。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的以氨基化鋰和硼氨為原料合成純LiNH2BH:,的方法，其特征在 于液態(tài)反應(yīng)法所述溶劑為四氫呋喃，甲基四氫呋喃或醚類物質(zhì)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的以氨基化鋰和硼氨為原料合成純LiNH2BH:i的方法，其特征在 于液態(tài)反應(yīng)中所述真空脫除溶劑時(shí)間為0.5小時(shí)--48小時(shí)，溫度為0-80°C。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的以氨基化鋰和硼氨為原料合成純LiNH.,BH,的方法，其特征在 于固態(tài)反應(yīng)中所述真空脫除雜質(zhì)氣體時(shí)間為0.5小時(shí)一48小時(shí)，溫度為0-80°C。
全文摘要
本發(fā)明屬于材料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種以氨基化鋰和硼氨為原料合成純LiNH₂BH₃的方法。通過液態(tài)反應(yīng)法或固態(tài)反應(yīng)法制備得到所需產(chǎn)物，液態(tài)反應(yīng)法具體步驟如下在無水無氧的惰性氣氛中將BH₃NH₃溶解于溶劑中，加入到LiNH₂中，反應(yīng)溫度為10℃-50℃，反應(yīng)時(shí)間為0.1小時(shí)-24小時(shí)，得到固體LiNH₂BH₃，真空脫除溶劑，得到純LiNH₂BH₃；氨基化鋰和硼氨的摩爾比為1∶1。固態(tài)反應(yīng)法具體步驟如下在惰性氣氛下，將固態(tài)BH₃NH₃與LiNH₂直接反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為0.5分鐘-120分鐘，反應(yīng)溫度為0℃-80℃，在真空下脫去雜質(zhì)、氣體，得到純LiNH₂BH₃；氨基化鋰和硼氨的摩爾比為1∶1。本發(fā)明反應(yīng)快速，易于實(shí)現(xiàn)。可制備純度較高的產(chǎn)品。
文檔編號(hào)C01B6/00GK101538015SQ20091004982
公開日2009年9月23日 申請(qǐng)日期2009年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月23日
發(fā)明者余學(xué)斌, 夏廣林, 郭艷輝, 梁 高 申請(qǐng)人:復(fù)旦大學(xué)