硼氢化铝的制备

概述^[1]

轻金属硼氢化物氨络合物（M(BH4)m·nNH3）具有较优越的放氢性能，例如硼氢化铝，其主要放氢机理与氨基硼烷（NH3BH3）类似，为氮氢键中的正价氢与硼氢键中的负价氢再结合（N-H-H-B）6-11。目前文献已报道的该类储氢材料主要有Mg(BH4)2·2NH3，理论含氢量16.0wt%，在150℃开始分解放氢6；硼氢化铝，理论含氢量18.0wt%7-9，在280℃开始分解放氢8-9。

应用^[3]

硼氢化铝是一系列新型功能材料，通过配位数n的改变可以调控络合物的多项物化性质。基于材料的组成、结构特点，硼氢化铝类材料在化学化工、生物医药、新型能源及环境科学等领域有多种用途。但受其合成工艺等的限制，硼氢化铝的合成成本较高，操作流程较复杂，产量有限，阻碍了其研究和推广应用。

制备^[2]

方法一：

S1：将聚四氟乙烯、EDTA、镍粉、锆粉按重量比1:2:3:2混合后置于管式炉中，采用氩气气氛保护，气体流速为300mL/min，以3℃/min速率将温度从室温升至800℃，保持反应1h，在氩气氛围中降温到室温，即可得到粉末状混合体；

S2：按质量比1:2称取步骤S1中所述粉末状混合体和硼氢化铝，将两者均匀混和后在高纯氢气条件下进行机械球磨即可得到储氢材料；其中，球磨时间为2h，充氢保护压力为1.0MPa，转速为400r/min。经检测，该储氢材料的初始放氢温度为60℃，于180℃时10s内可放氢7.2wt％。

方法二：

在手套箱内氩气气氛下将0.75gAlCl3、0.342gLiBH4和0.162gAl粉置于直径30mm试管中混匀加热，再将0.167gAl(BH4)3·6NH3置于25×25mm高型称量瓶中悬挂于该试管中。20℃下反应约8小时后取出称量瓶中产物称重，增重约8%，即主要为Al(BH4)3·5NH3。将该产物在装入球磨罐后密封取出球磨。球磨条件为：频率为20-25Hz，配不锈钢球磨钢珠，直径在0.5-1cm，球磨时间为2-3小时，运行模式为交替重启，交替时间为6分钟。图1Al(BH4)3·5NH3的XRD结果及图2Al(BH4)3·5NH3的产物热重－质谱结果，均与Al(BH4)3·6NH3有所不同，表明Al(BH4)3·6NH3与新生成的Al(BH4)3发生了反应，其分解性能也有所改变。

主要参考资料

[1] 余学斌，郭艳辉，江亦潇. (2012). 高储氢量的氨合硼氢化铝系列储氢材料的制备方法. CN102320570A.

[2] 严家& 严亦君. (1980). 硼氢化铀的一种简易制备方法. 原子能科学技术, 14(3), 374-374.

[3] 严家& 严亦君. (1980). 硼氢化铀的一种简易制备方法. 原子能科学技术, 14(3), 374-374.