有機(jī)鋁法制備鋁儲(chǔ)氫化合物及性能研究.pdf

1、氫能作為新能源的主要研究對(duì)象之一，受到了各國(guó)的普遍關(guān)注和重視。氫的儲(chǔ)存是其研究的重要領(lǐng)域，而儲(chǔ)氫材料研究中，固體儲(chǔ)氫材料由于其質(zhì)量?jī)?chǔ)氫密度高，儲(chǔ)氫性能穩(wěn)定，可反復(fù)利用等優(yōu)點(diǎn)，成為了研究的焦點(diǎn)，金屬鋁的氫化合物就是其中的一類(lèi)?，F(xiàn)有的制備方法中，一般需要在高溫高壓下進(jìn)行，對(duì)設(shè)備和原料純度的要求較高，為其廣泛應(yīng)用帶來(lái)一定的困難。
　　本文提出在常壓下，以普通鋁粉、鹵代烴、氫氣等作為原料，采用不同引發(fā)劑對(duì)鋁粉進(jìn)行活化反應(yīng)，探究不同溫度、反

2、應(yīng)時(shí)間、物料比等條件下制備有機(jī)鋁溶劑的效果；反應(yīng)在39℃下，以單質(zhì)碘和三氯化鋁為引發(fā)劑，反應(yīng)時(shí)間為40min左右，原料摩爾比為1:4，反應(yīng)中添加甲苯作為分散劑條件下，制備得到有機(jī)鋁溶液。并通過(guò)IR和活性實(shí)驗(yàn)探究其反應(yīng)的實(shí)際效果，表明得到有機(jī)鋁溶液活性很高。進(jìn)而研究利用有機(jī)鋁溶液與氫化鈉液相反應(yīng)制備AlH3的條件；反應(yīng)摩爾比為1:1，乙醚作為溶劑，溫度適當(dāng)升高到45℃，反應(yīng)時(shí)間為2h-4h之間，晶體轉(zhuǎn)化3h的條件下，制備AlH3實(shí)驗(yàn)的效果

3、較好；利用IR和XRD衍射等對(duì)其中間產(chǎn)物進(jìn)行表征，結(jié)果表明：產(chǎn)物中可以檢測(cè)到AlH3的存在，但是分離較為困難。通過(guò)復(fù)合法和硫酸法等研究 NaAlH4代替 LiAlH4制備AlH3的實(shí)驗(yàn)條件過(guò)程，經(jīng)過(guò)比較發(fā)現(xiàn)，同樣存在難以分離的問(wèn)題。
　　在制備AlH3的研究過(guò)程中，通過(guò)增加氫化鈉的反應(yīng)量發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)物中可以得到NaAlH4，據(jù)此對(duì)其展開(kāi)研究。通過(guò)改變氫化鈉的用量，反應(yīng)溫度和時(shí)間，選擇不同的溶劑等條件，發(fā)現(xiàn)溫度在85℃，有機(jī)鋁和氫化鈉摩

4、爾比約為1:2，反應(yīng)約3h，以四氫呋喃或乙二醇二甲醚為溶劑反復(fù)多次提純之后，得到了純度和晶體結(jié)構(gòu)都很好的NaAlH4樣品。通過(guò)IR、XRD、SEM、MS、DSC及熔點(diǎn)測(cè)定儀和元素分析等多種手段對(duì)其性能進(jìn)行研究。并將鋁粉在有機(jī)物活化后的溶液進(jìn)行固液分離，分別與氫化鈉反應(yīng)，詳細(xì)的研究其反應(yīng)機(jī)理。結(jié)果表明：該方法得到的 NaAlH4穩(wěn)定性好，性質(zhì)與市售產(chǎn)品相當(dāng)甚至更好，其分解放氫量可達(dá)3.2wt％；機(jī)理研究表明該方法同時(shí)具有復(fù)合法與直接法的特