儲氫材料NaAlH4制法的探索研究.pdf

1、氫化鋁鈉是一種絡(luò)合金屬氫化物，從它被發(fā)現(xiàn)以來，對它的研究就沒有停止過，然而在其被發(fā)現(xiàn)后的50年的時間里人們對它的研究大都是停留在對其還原性的研究上，直到1997年德國學(xué)者發(fā)現(xiàn)在氫化鋁鈉中加入鈦類催化劑，可以使氫化鋁鈉在323K下實現(xiàn)兩步可逆吸放氫反應(yīng)，其作為儲氫材料便得到廣泛的關(guān)注。本論文對其合成進行了系統(tǒng)的研究，分別考察了反應(yīng)時間、反應(yīng)溫度、催化劑等因素對氫化鋁鈉的制備影響。采用液相法、球磨法等對其進行合成，并最終用X射線衍射對其進行

2、表征，得到的研究結(jié)果如下：
　　(1)氫化鋁鈉在醚類有機溶劑中的溶解，實質(zhì)上是與醚類反應(yīng)生成了穩(wěn)定的有機絡(luò)合物。此類物質(zhì)在醚類重結(jié)晶必須添加另一種有機溶劑作為掩護劑，否則得到的重結(jié)晶產(chǎn)物結(jié)晶不完整。通過實驗可知最佳的有機溶劑劑為甲苯，重結(jié)晶過程中四氫呋喃與甲苯體積比為1:1。
　　(2)在沒有催化劑條件下，NaH與AlCl3反應(yīng)較為困難。反應(yīng)幾乎不能進行下去，因為中間態(tài)物質(zhì)AlH3難以生成。雖然加入一定NaAlH4的作為引發(fā)

3、劑，但反應(yīng)仍然較困難，且生成的產(chǎn)物難以分離。
　　(3)添加三乙基鋁作為反應(yīng)的催化劑，可以促進反應(yīng)的進行，較易產(chǎn)生中間態(tài)產(chǎn)物AlH3，從而生成產(chǎn)物NaAlH4。但反應(yīng)中要求AlCl3的乙醚溶液濃度較高，殘余的AlCl3與乙醚形成的非晶態(tài)有機絡(luò)合物難以除出會混雜NaAlH4中。對產(chǎn)物XRD的測定會造成影響。
　　(4)球磨法中使用TiCl4作為反應(yīng)的催化劑，在通入氫氣的條件下，球磨一定的時間，Al與H2先生成中間產(chǎn)物AlH3，