产生(NH2(R2))和/或氢的方法技术

一种产生ＮＨ↓［２］（Ｒ↑［２］）的方法，所述方法包括使金属氢化物与具有通式：Ｍ↓［ｘ］↑［１］（ＢＨ↓［４］）↓［ｙ］（ＮＨ↓［２］（Ｒ↑［２］））↓［ｎ］的化合物反应，其中Ｍ↑［１］包括Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｌａ、Ａｌ、Ｇａ和Ｓｃ中的一种或多种；０＜ｎ≤４；Ｒ↑［２］包括－Ｈ、烷基和芳香取代基；并且ｘ和ｙ经选择以维持电中性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】产生(NH"R^和/或氢的方法
本专利技术涉及一种产生NH2(R"和/或氢的方法。氢被广泛地视为潜在的有用燃料它可以由各种可再生资源产生， 并且在燃料电池中使用时会提供污染物和温室气体的接近零排放的前 景。然而，要将氢开发和利用为主要能量载体需要解决许多重大的科学 技术挑战。常规储氢方案包括液氢和压縮气瓶。然而，无论液化还是压縮氢都 需要大量的能量输入。还存在很大的与这些技术有关的安全顾虑(高压 和液氢沸腾)。例如，已经知道氨可以用作氢载体，它的多种化学性质和物理性质 使其特别适合这一用途。例如，氨具有很高的以重量计的氢密度(17.6 重量％)，并且可以大量获得。然而，作为化学储氢的液氨的存储却存在 许多相关问题。例如，氨在环境条件下具有高热膨胀系数和高蒸汽压， 并且非常倾向于与水反应，如果被释放到空气中其蒸汽具有很高的毒性。采用氨的固态存储将会消除许多这方面的顾虑，特别是关于热膨胀、 蒸汽压和反应性的顾虑。WO 2006/012903披露了一种固体储氨材料。虽然该文献没有涉及储 氢，但是它描述了在室温下MgCl2与氨反应可以形成六胺MgCl2(NH3)6。 氨可以被可逆地吸附或脱附。脱附在150。C开始，全部氨脱附发生在400 。C。 MgCl2(NH3)6的以重量计的氨密度为51.7%，其氢密度为9.1重量％。已经令人惊讶地发现，具有以下通式的化合物M、卿)y(NH2(R2》n其中M1包括Li、 Na、 K、 Rb、 Cs、 Be、 Mg、 Ca、 Sr、 Ba、 La、 Al、 Ga和Sc中的一种或多种； 0<nS4;f包括-H、烷基和芳香取代基；并且x和y经选择以维持电中性，特别是其中0<r^4的LiBH4(NH3)n可以用于提供存储和产生氨和减 氢的改善的方法。因此，本专利技术提供一种产生皿2(112)和/或氢的方法，所述方法包括使金属氢化物与具有以下通式的化合物反应Mx(BH4)y(NH2(R2))n其中M1包括Li、 Na、 K、 Rb、 Cs、 Be、 Mg、 Ca、 Sr、 Ba、 La、 Al、 Ga和Sc中的一种或多种； (Kn^4;W包括-H、垸基和芳香取代基；并且 x和y经选择以维持电中性。在本专利技术的另一方面中，提供了一种产生皿2(112)的方法，所述方法 包括在-20。C 150°C的温度加热具有以下通式的化合物M、卿)y(NH2(R2)X其中M1包括Li、 Na、 K、 Rb、 Cs、 Be、 Mg、 Ca、 Sr、 Ba、 La、 Al、 Ga和Sc中的一种或多种；(Kn^4;f包括-H、烷基和芳香取代基；并且 x和y经选择以维持电中性。当M1包括Li时，所述方法优选包括在2(TC 6(TC的温度加热。当Mi包括Na、 K、 Rb、 Cs中的一种或多种时，所述方法优选包括 在-2(TC 60。C的温度加热。当M'包括Be、 Mg、 Ca、 Sr、 Ba、 La、 Al、 Ga和Sc中的一种或多 种时，所述方法优选包括在4(TC 150。C的温度加热。通过将主体材料封装在沸石和其它中孔性材料中，也可以升高 皿2112或氢的脱附温度。此处所定义的每一方面均可与任何的其他一个或多个方面相组合， 除非明确相反地指出。特别是，指出为优选或有利的任何特征均可以与 指出为优选或有利的任何的其他一个或多个特征组合。7本专利技术中所使用的金属氢化物包括碱金属(Li、 Na、 K、 Rb、 Cs)、 碱土金属(Be、 Mg、 Ca、 Sr、 Ba)、第一排过渡金属(Sc、 Ti、 V、 Cr、 Mn、 Fe、 Co、 Ni、 Cu、 Zn)、第二排过渡金属(Y、 Zr、 Nb、 Mo、 Tc、 Ru、 Rh、 Pd、 Ag、 Cd)和第三排过渡金属(La、 Hf、 Ta、 W、 Re、 Os、 Ir、 Pt、 Au、 Hg)的一种或多种的氢化物。优选地，所述金属氢化物包 括LiH、 NaH、 KH、 RbH、 CsH、 BeH2、 MgH2、 CaH2、 SrEb和BaH2中 的一种或多种。更优选地，所述金属氢化物包括LiH。将会理解到，本发 明中所使用的金属氢化物的选择可以影响释放NH2R2或氢的温度。优选的是，M、(BH4)y(NH2(R2))n与金属氢化物之比为1:0.01 1:10， 更优选为1:0.05 1:5。本文中所述的具有以下通式的化合物M、卿)y(丽2(R2))n其中M1包括Li、 Na、 K、 Rb、 Cs、 Be、 Mg、 Ca、 Sr、 Ba、 La、 Al、 Ga和Sc中的一种或多种； (KnS4;W包括-H、烷基和芳香取代基；并且x和y经选择以维持电中性，可以被视为储氢和/或储氨(其中R、-H)化合物或组合物。本专利技术人发现，这种化合物具有可使它们作为有用的氨和氢存储材 料的特别有利的性质。这些化合物具有较高的以重量计的NH2(I^)和氢存 储密度。皿2(112)和/或氢可以在适当低的温度和压力条件 F被释放以供例 如在燃料电池中使用。此外，它们具有快速的吸附和脱附动力学，并且 NH2(R、的吸附和脱附是可逆的。这种化合物用作存储材料的其它优点包括所述化合物可以通过使用 低能量制备方法由易获得的材料廉价地制成。它们通常可耐受微量杂质 的污染，并且在充电和未充电条件下普遍具有良好的导热性。具有通式M、(BH0y(NH2(R2))。的本专利技术的化合物优选为固体形态。 此处所述的Mi包括Li、 Na、 K、 Rb、 Cs、 Be、 Mg、 Ca、 Sr、 Ba、 La、 Al、 Ga和Sc中的一种或多种。在本专利技术的一个实施方式中，M'是Li、Na、 K、 Rb、 Cs、 Be、 Mg、 Ca、 Sr、 Ba、 La、 Al、 Ga或Sc。更优选的 是，M!是Li或Na。 1V^最优选是Li。在另一个实施方式中，M1包含至少70摩尔％的Li，并且余量是Na、 K、 Rb、 Cs、 Be、 Mg、 Ca、 Sr、 Ba、 La、 Al、 Ga和Sc中的一种或多种。 例如M'可以包括(Lio.7Nao.3)+。优选Mi包含至少80摩尔X的Li，并且余 量是Na、 K、 Rb、 Cs、 Be、 Mg、 Ca、 Sr、 Ba、 La、 Al、 Ga和Sc中的 一种或多种。更优选Mi包含至少90摩尔X的Li，并且余量是Na、 K、 Rb、 Cs、 Be、 Mg、 Ca、 Sr、 Ba、 La、 Al、 Ga和Sc中的一种或多种。最 优选N^包含至少95摩尔％的Li，并且余量是Na、 K、 Rb、 Cs、 Be、 Mg、 Ca、 Sr、 Ba、 La、 Al、 Ga和Sc中的一种或多种。在本专利技术的一个实施方式中，其中M!包含Li，所述Li可以掺杂有 多达10% (相对于Li总重)的Na+、 K+、 Rb+、 Cs+中的一种或多利'。在 另一个实施方式中，其中M"包含Li，所述Li可以掺杂有多达20X (相 对于Li总重)的Be2+、 Mg2+、 Ca2+、 Sr2+、 Ba2+、 La3+、 Al3+、 Ga3+、 Sc3+ 中的一种或多种。本专利技术人发现NH2(I^)和氢的吸附和脱附温度可以通过选择M'来改变。W包括-H、烷基和芳香取代基中的一种或多种。更优选W包本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种产生ＮＨ↓［２］（Ｒ↑［２］）的方法，所述方法包括使金属氢化物与具有以下通式的化合物反应：　Ｍ↑［１］↓［ｘ］（ＢＨ↓［４］）↓［ｙ］（ＮＨ↓［２］（Ｒ↑［２］））↓［ｎ］　其中Ｍ↑［１］包括Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｂｅ 、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｌａ、Ａｌ、Ｇａ和Ｓｃ中的一种或多种；　０＜Ｎ≤４；　Ｒ↑［２］包括－Ｈ、烷基和芳香族取代基；并且　ｘ和ｙ经选择以维持电中性。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：马丁欧文琼斯，西蒙R约翰逊，彼得P爱德华兹，威廉IF大卫，
申请(专利权)人：科学技术设备委员会，
类型：发明
国别省市：GB[英国]