專利名稱：以氨基化鋰和硼氨為原料合成純LiNH<sub>2</sub>BH<sub>3</sub>的方法
技術領域：
本發明屬于材料制備技術領域，具體涉及一種以氨基化鋰和硼氨為原料合成純 Li麗2BH3的方法。
背景技術：
能源是人類活動的重要物質基礎，目前其主體是不可再生資源的化石燃料，但以化石 燃料作為能量源存在多方不足，隨著國民經濟的發展和城市化建設的深入，該方面的問題 對經濟發展和人民生活質量提高方面的制約日益明顯。氫能由于高效和無污染的特點，是 未來最理想的能源之一，對氫能源的開發是目前全球研究的重點方向，儲氫材料是氫能開 發和利用中重要的一環。在氫能體系中，儲氫研究的重點是開發能夠滿足燃料電池應用需 要的新型高容量儲氫材料，其技術指標是儲氫重量比6%以上。目前各類儲氫合金中，AB5
(以LaNi5為代表)禾PAB2 (以TiMii2為代表)發展己經成熟，但其儲氫量小于2% (質量 百分比)制約了它們的應用[l]。 Mg基合金擁有較大的儲氫量(MgH2的容量為7y。左右)， 但其苛刻的吸放氫條件(溫度在573K以上)同樣難以滿足燃料電池的應用要求。以
(A1H4—。， (BH4")禾n (NH2—"等為基的輕金屬(Li， Na， Mg等)氫化物擁有較高的 儲氫容量受到了廣泛的關注，但是其較高的熱力學穩定性和苛刻的再生條件使其實際應用 受到了限制。硼烷氨因其穩定的儲氫能力同樣引起了人們的關注，但其釋放氫氣的同時會 伴隨大量其它氣體，影響其實用性能，最近Zhitao Xiong等研究發現用LiH或NaH與 BH3NH3球磨后，其放氫性能得到了明顯的改善[2, 3]。對反應分析發現，該法主要生成了 LiNH2BH3和NaNH2BH3，其中LiNH2BH3起始放氫溫度為100°C ，至200°C時可放出8.0 w.t %的氫氣。但該法球磨過程中物料接觸不均勻，且反應溫度不易控制，產物純度不高。
參考文獻 M. Okada， T. Kuriiwa, A. Kamegawa, et al., Mater. Sci. Engng. A [J], 2000， 25 (3); 767-772。 [2] Xiangdong Kang, Zhanzhao Fang, Lingyan Kong, Huiming Cheng， etc. Ammonia Borane Destabilized by Lithium Hydride: An Advanced On-Board Hydrogen Storage material. Advance. Material. 2008, 20， 2756—2759。 Zhitao Xiong, Chaw Keong Yong, Guotao Wu, etc. High-capacity hydrogen storage in lithium and sodium amidoboranes. Nature materials, 2008, 17, 138-141 。
發明內容
本發明目的在于提供以氨基化鋰和硼氨為原料合成純LiNH2BH:,的方法。 本發明提出的以氨基化鋰和硼氨為原料合成純LiNH2BH:,的方法，通過液態反應法或固 態反應法制備得到所需產物。
液態反應法具體歩驟如下在無水無氧的惰性氣氛中將硼氨(BH3NH3)溶解于溶劑中，
加入到氨基化鋰(LiNH2)中，反應溫度為1(TC一5(TC，反應時間為0.1小時-24小時，得到
固體LiNH2BH3，真空脫除溶劑，得到純LiNH2BH3;氨基化鋰和硼氨的摩爾比為1: 1。 固態反應法具體歩驟如下在惰性氣氛下，將固態BH3NH3與LiNH2直接反應，反應
時間為0.5分鐘-120分鐘反應溫度為0 'C — 8(TC，在真空下脫去雜質、氣體，得到純
LiNH2BH3;氨基化鋰和硼氮的摩爾比為1: 1。
本發明中，液態反應法所述溶劑為四氫呋喃，甲基四氫呋喃或醚類物質，如異丙醚，
乙醚，甲硫醚，二甲基硫醚，甲基叔丁基醚，乙二醇二甲醚等，溶劑使用前應保證不含水、
氧及易與原料反應的雜質。
本發明中，液態反應中所述真空脫除溶劑時間為0.5小時--48小時，溫度為0-80°C。 本發明中，固態反應中所述真空脫除雜質氣體時間為0.5小時---48小時，溫度為
0-80 。C。
本發明具有以下幾個方面顯著優點
1) 、反應快速，易于實現。
2) 、可制備純度較高的產品。
圖1為液態反應制備的純LiNH2BH3的XRD譜圖。 圖2為固態反應制備的純LiNH2BH3的XRD譜圖。
具體實施例方式
下面通過實施例進一歩說明本發明。 實施例1:液態反應法制備LiNH2BH3
室溫25"下，在惰性氣氛中將0.308克BH3NH3溶解于5毫升四氫呋喃中，加入到 0.2295克LiNH2中，常溫下強烈攪拌3小時，將所得混合溶液在40'C真空干燥12小時得 到最終產物。圖1為所得產物的XRD譜圖。
實施例2:固態反應法制備LiNH2BH3
室溫25。C下，將0.308克的BH3NH3與0.2295克的LiNH2在惰性氣氛下進行混合攪拌， 反應1分鐘后將產物抽真空3小時，脫去雜質氣體得到產物。圖2為所得產物的XRD譜圖。
實施例3:液態反應法制備LiNH2BH3
在l(TC下，在惰性氣氛中將0.308克BHsNH3溶解于10毫升四氫呋喃中，加入到0.2295 克LiNH2中，常溫下強烈攪拌5小時，將所得混合溶液在IO'C真空干燥24小時得到最終 產物。
實施例4:固態反應法制備LiNH2BH3
在40'C下，將0.308克的BH3NH3與0.2295克的LiNH2在惰性氣氛下進行混合攪拌， 反應10分鐘后將產物抽真空8小時，脫去雜質氣體得到產物。
權利要求
1、一種以氨基化鋰和硼氨為原料合成純LiNH2BH3的方法，通過液態反應法或固態反應法制備得到所需產物，其特征在于液態反應法具體步驟如下在無水無氧的惰性氣氛中將氨基化鋰溶解于溶劑中，加入到硼氨中，反應溫度為10℃-50℃，反應時間為0.1小時-24小時，得到固體LiNH2BH3，真空脫除溶劑，得到純LiNH2BH3；氨基化鋰和硼氨的摩爾比為1∶1；固態反應法具體步驟如下在惰性氣氛下，將固態硼氨與氨基化鋰直接反應，反應時間為0.5分鐘-120分鐘，反應溫度為0℃-80℃，在真空下脫去雜質、氣體，得到純LiNH2BH3；氨基化鋰和硼氨的摩爾比為1∶1。
2、 根據權利要求l所述的以氨基化鋰和硼氨為原料合成純LiNH2BH:,的方法，其特征在 于液態反應法所述溶劑為四氫呋喃，甲基四氫呋喃或醚類物質。
3、 根據權利要求1所述的以氨基化鋰和硼氨為原料合成純LiNH2BH:i的方法，其特征在 于液態反應中所述真空脫除溶劑時間為0.5小時--48小時，溫度為0-80°C。
4、 根據權利要求1所述的以氨基化鋰和硼氨為原料合成純LiNH.,BH,的方法，其特征在 于固態反應中所述真空脫除雜質氣體時間為0.5小時一48小時，溫度為0-80°C。
全文摘要
本發明屬于材料制備技術領域，具體涉及一種以氨基化鋰和硼氨為原料合成純LiNH<sub>2</sub>BH<sub>3</sub>的方法。通過液態反應法或固態反應法制備得到所需產物，液態反應法具體步驟如下在無水無氧的惰性氣氛中將BH<sub>3</sub>NH<sub>3</sub>溶解于溶劑中，加入到LiNH<sub>2</sub>中，反應溫度為10℃-50℃，反應時間為0.1小時-24小時，得到固體LiNH<sub>2</sub>BH<sub>3</sub>，真空脫除溶劑，得到純LiNH<sub>2</sub>BH<sub>3</sub>；氨基化鋰和硼氨的摩爾比為1∶1。固態反應法具體步驟如下在惰性氣氛下，將固態BH<sub>3</sub>NH<sub>3</sub>與LiNH<sub>2</sub>直接反應，反應時間為0.5分鐘-120分鐘，反應溫度為0℃-80℃，在真空下脫去雜質、氣體，得到純LiNH<sub>2</sub>BH<sub>3</sub>；氨基化鋰和硼氨的摩爾比為1∶1。本發明反應快速，易于實現。可制備純度較高的產品。
文檔編號C01B6/00GK101538015SQ20091004982
公開日2009年9月23日 申請日期2009年4月23日 優先權日2009年4月23日
發明者余學斌, 夏廣林, 郭艷輝, 梁 高 申請人:復旦大學