高纯度ＬｉＮＨ２ＢＨ３，ＮａＮＨ２ＢＨ３的制备方法技术

本发明专利技术属材料制备技术领域，具体涉及一种高纯度ＬｉＮＨ２ＢＨ３，ＮａＮＨ２ＢＨ３化合物的制备方法。本发明专利技术方法在无水无氧的惰性气氛中用固液反应合成出ＬｉＮＨ２ＢＨ３，ＮａＮＨ２ＢＨ３，用溶剂洗涤后，再用真空脱挥法除去溶剂得到高纯度固态ＬｉＮＨ２ＢＨ３，ＮａＮＨ２ＢＨ３，并通过改变合成条件制备不同粒度的颗粒。本发明专利技术方法工艺简单，操作方便，工艺对设备要求不高，易于实现，能制备高纯度产品、产物粒度具有一定的可控性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属材料制备
，具体涉及一种高纯度LiNH2BH3， NaNH2BH3的制备方 法。
技术介绍
众所周知，能源问题已成为当今世界共同面临的一大问题。随着国民经济的发展 和城市化建设的深入，能源问题对我国经济发展和人民生活质量提高方面的制约日益明 显。不可再生资源的化石燃料是目前能源的主体，但将其作为能量源存在多方不足首先， 所述的利用形式产生的经济效益很低；其次，化石燃料在产能过程伴随多种形式的污染； 再者，随着其储量的不断枯竭，其作为能量形式消耗为其它方面的应用带来了许多压力。 氢能具备能量密度高，清洁无污染，可再生，便于能量形式转化等优点，是能源最 理想的载体，成为了开发方面的一个研究热点。 在氢能体系中储氢研究的重点是开发能够满足燃料电池应用需要的新型高容量 储氢材料，其技术指标是储氢重量比6%以上。随着氢经济的发展，许多储氢材料不断被开 发，如合金，轻金属氢化物，碳纳米管等。硼烷氨因其稳定的储氢能力引起人们的关注。但其 分解释放氢气的同时会伴随大量其它气体，影响其实用性能，Zhitao Xiong等研究发现用 LiH或NaH与BH3NH3球磨后，其放氢性能得到了明显的改善[1. Xiangdong Kang， Zhanzhao Fang， Lingyan Kong， Huiming Cheng， etc. Ammonia Borane Destabilized by Lithium Hydride :An Advanced On—Board Hydrogen Storagematerial. Advance. Material. 2008， 20，2756-2759. 2. Zhitao Xiong， Chaw Keong Yong， GuotaoWu， etc. High-capacity hydrogen storage in lithium and sodium amidoboranes. Nature materials, 2008，17， 138-141.]。该产物为LiNH2BH2其起始放氢温度为100°C ，至200°C时可放出8. 0w. t^的氢 气。但由于球磨过程中物料接触不均匀，且反应温度不易控制，致使产物纯度不高，影响放 氢性能。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种工艺简单易实现的制备高纯度的LiNH2BH3， NaNH2BH3合成 方法，本专利技术方法制得的高纯度的LiNH2BH3， NaNH2BH3能满足目前生产科研的需求。 本专利技术目的通过下述技术方案实现 在惰性气氛中用固液反应合成制得粗Li叫BH3， Na叫BH3，用溶剂洗除杂质后，用 真空脱挥法除去溶剂得到高纯度固态LiNH2BH3， NaNH2BH3后，通过改变合成条件制备出不同 粒度的颗粒。 本专利技术方法采用固液反应制备LiNH2BH3的起始原料为LiH及BH3NH3，化学反 应为LiH+BH3NH3 = LiNH2BH3+H2 ;制备NaNH2BH3的起始原料为NaH及BH3NH3，化学反应为 NaH+BH3NH3 = NaNH2BH3+H2 ;固体部分分别为LiH， NaH，液体部分为BH3NH3的溶液。 上述LiNH2BH3， NaNH2BH3制备及洗涤在无水无氧的惰性气体中进行；BH3NH3的溶剂为四氢呋喃，甲基四氢呋喃或醚类物质如异丙醚，乙醚，甲硫醚，二甲基硫醚，甲基叔丁基 醚，乙二醇二甲醚等，溶剂要使用前应保证不含水、氧及难挥发杂质。 上述反应过程中保持BH3NH3过量保证LiH， NaH完全反应；反应温度介于0。C与溶 剂的沸点温度之间，反应时间5min-10小时左右。 LiNH2BH3， NaNH2BH3制备结束后，将固体产物分离后用BH3NH3的溶剂将其洗涤数次 以除去过量的BH^H3 ;脱挥除溶剂时间不低于1小时，温度不高于8(TC。洗涤后的LiM^BH3， NaNH2BH3装入密封系统，然后接真空除去溶剂。 通过控制反应的加料方式，如控制BH^H3的浓度，优选饱合浓度以下及加入量， 控制反应温度，优选不高于所用溶剂沸点温度，制备不同粒度的LiNH2BH3， NaNH2BH3高纯度 颗粒。 本专利技术方法的突出特征为 1)在干燥无水的惰性气氛中用溶剂将BH3NH3溶解，配置不同浓度的溶液，所用溶 剂选自四氢呋喃，乙醚，等可溶类BH3NH3溶剂。 2)反应温度在0°C _溶剂沸点之间，反应时间5分钟-10小时。 3)反应可以将固体部分加入到液体中，也可将液体加到固体上。 4)LiNH2BH3， NaNH2BH3制备出后，用溶剂将产物洗涤数次。 5)溶剂用真空干燥去除，真空脱挥时间大于1小时，温度低于8(TC。 6)通过控制反应条件如反应浓度，温度，优选不高于所用溶剂沸点温度，配比，加料方式等制备不同粒度的产物。 本专利技术方法工艺简单，操作方便，工艺对设备要求不高，易于实现，能制备高纯度 产品、产物粒度具有一定的可控性。附图说明 图1纯LiNH2BH3的XRD谱图。 图2纯LiNH2BH3的热重谱图。 图3纯NaNH2BH3的XRD谱图。具体实施例方式实施例1制备LiNH2BH3 室温25t:下，将lg BH3NH3在氩气中溶于50ml四氢呋喃中，溶解完全。将上述溶 液缓慢加入到0. 2g LiH中，反应1小时后，将溶液离心分离，并倾去上层清液。用50mL的 四氢呋喃将产品洗涤三次后，将离心后的固体产物真空干燥3小时得到最终产物(图1为 所得产物的XRD谱图；图2为产物的热失重图)。 实施例2制备LiNH2BH3 室温25。C下，将lg BH3NH3在氩气中溶于50ml乙醚中，溶解完全。将上述溶液缓 慢加入到0. 2g LiH中，反应30分钟后，将溶液离心分离，并倾去上层清液。用50mL的四氢 呋喃将产品洗涤三次后，将离心后的固体产物真空干燥3小时得到最终产物(图1为所得 产物的XRD谱图；图2为产物的热失重图)。 实施例3制备NaNH2BH3 室温25t:下，将lg BH3NH3在氩气中溶于50ml四氢呋喃中，溶解完全。将上述溶液缓慢加入到0. 5g NaH中，反应1小时后，将溶液离心分离，并倾去上层清液。用50mL的四氢呋喃将产品洗涤三次后，将离心后的固体产物真空干燥3小时得到最终产物(图3为所得产物的XRD谱图)。 实施例4制备NaNH2BH3 室温25。C下，将lg BH3NH3在氩气中溶于50ml乙醚中，溶解完全。将上述溶液缓 慢加入到0. 5g NaH中，反应30分钟后，将溶液离心分离，并倾去上层清液。用50mL的四氢 呋喃将产品洗涤三次后，将离心后的固体产物真空干燥3小时得到最终产物(图3为所得 产物的XRD谱图)。本文档来自技高网...

【技术保护点】
高纯度ＬｉＮＨ↓［２］ＢＨ↓［３］，ＮａＮＨ↓［２］ＢＨ↓［３］的制备方法，其特征是在惰性气氛中用固液反应合成制得粗ＬｉＮＨ↓［２］ＢＨ↓［３］，ＮａＮＨ↓［２］ＢＨ↓［３］经溶剂洗涤除杂，用真空脱挥法除去溶剂得高纯度固态ＬｉＮＨ↓［２］ＢＨ↓［３］，ＮａＮＨ↓［２］ＢＨ↓［３］后，通过改变合成条件制得不同粒度的颗粒。

【技术特征摘要】
高纯度LiNH2BH3，NaNH2BH3的制备方法，其特征是在惰性气氛中用固液反应合成制得粗LiNH2BH3，NaNH2BH3经溶剂洗涤除杂，用真空脱挥法除去溶剂得高纯度固态LiNH2BH3，NaNH2BH3后，通过改变合成条件制得不同粒度的颗粒。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征是所述反应采用固液反应制备LiNH2BH3的起始 原料为LiH及BH3NH3，化学反应为LiH+BH3NH3 = LiNH2BH3+H2 ;制备NaNH2BH3的起始原料为 NaH及8113朋3，化学反应为NaH+BH3NH3 = Na NH2BH3+H2 ;其中的固体部分分别为LiH， NaH，液 体部分为BH3NH3的溶液，反应过程中保持BH3NH3过量。3. 根据权利要求2所述方法，其特征在于所述8113朋3的溶剂选自四氢呋喃，甲基四氢 呋喃或醚类物质，所述溶剂使用前不含水、氧及难挥发杂质。4. 根据权利要求3所述方法，其特征在于所述醚类物质选自异丙醚，乙醚，甲硫醚，二 甲基硫醚，甲基叔丁基醚或乙二醇二甲醚。5. 根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：余学斌，郭艳辉，夏广林，高梁，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]