专利名称：以氨基化锂和硼氨为原料合成纯LiNH<sub>2</sub>BH<sub>3</sub>的方法
技术领域：
本发明属于材料制备技术领域，具体涉及一种以氨基化锂和硼氨为原料合成纯 Li丽2BH3的方法。
背景技术：
能源是人类活动的重要物质基础，目前其主体是不可再生资源的化石燃料，但以化石 燃料作为能量源存在多方不足，随着国民经济的发展和城市化建设的深入，该方面的问题 对经济发展和人民生活质量提高方面的制约日益明显。氢能由于高效和无污染的特点，是 未来最理想的能源之一，对氢能源的开发是目前全球研究的重点方向，储氢材料是氢能开 发和利用中重要的一环。在氢能体系中，储氢研究的重点是开发能够满足燃料电池应用需 要的新型高容量储氢材料，其技术指标是储氢重量比6%以上。目前各类储氢合金中，AB5
(以LaNi5为代表)禾PAB2 (以TiMii2为代表)发展己经成熟，但其储氢量小于2% (质量 百分比)制约了它们的应用[l]。 Mg基合金拥有较大的储氢量(MgH2的容量为7y。左右)， 但其苛刻的吸放氢条件(温度在573K以上)同样难以满足燃料电池的应用要求。以
(A1H4—。， (BH4")禾n (NH2—"等为基的轻金属(Li， Na， Mg等)氢化物拥有较高的 储氢容量受到了广泛的关注，但是其较高的热力学稳定性和苛刻的再生条件使其实际应用 受到了限制。硼烷氨因其稳定的储氢能力同样引起了人们的关注，但其释放氢气的同时会 伴随大量其它气体，影响其实用性能，最近Zhitao Xiong等研究发现用LiH或NaH与 BH3NH3球磨后，其放氢性能得到了明显的改善[2, 3]。对反应分析发现，该法主要生成了 LiNH2BH3和NaNH2BH3，其中LiNH2BH3起始放氢温度为100°C ，至200°C时可放出8.0 w.t %的氢气。但该法球磨过程中物料接触不均匀，且反应温度不易控制，产物纯度不高。
参考文献 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 。
发明内容
本发明目的在于提供以氨基化锂和硼氨为原料合成纯LiNH2BH:,的方法。 本发明提出的以氨基化锂和硼氨为原料合成纯LiNH2BH:,的方法，通过液态反应法或固 态反应法制备得到所需产物。
液态反应法具体歩骤如下在无水无氧的惰性气氛中将硼氨(BH3NH3)溶解于溶剂中，
加入到氨基化锂(LiNH2)中，反应温度为1(TC一5(TC，反应时间为0.1小时-24小时，得到
固体LiNH2BH3，真空脱除溶剂，得到纯LiNH2BH3;氨基化锂和硼氨的摩尔比为1: 1。 固态反应法具体歩骤如下在惰性气氛下，将固态BH3NH3与LiNH2直接反应，反应
时间为0.5分钟-120分钟反应温度为0 'C — 8(TC，在真空下脱去杂质、气体，得到纯
LiNH2BH3;氨基化锂和硼氮的摩尔比为1: 1。
本发明中，液态反应法所述溶剂为四氢呋喃，甲基四氢呋喃或醚类物质，如异丙醚，
乙醚，甲硫醚，二甲基硫醚，甲基叔丁基醚，乙二醇二甲醚等，溶剂使用前应保证不含水、
氧及易与原料反应的杂质。
本发明中，液态反应中所述真空脱除溶剂时间为0.5小时--48小时，温度为0-80°C。 本发明中，固态反应中所述真空脱除杂质气体时间为0.5小时---48小时，温度为
0-80 。C。
本发明具有以下几个方面显著优点
1) 、反应快速，易于实现。
2) 、可制备纯度较高的产品。
图1为液态反应制备的纯LiNH2BH3的XRD谱图。 图2为固态反应制备的纯LiNH2BH3的XRD谱图。
具体实施例方式
下面通过实施例进一歩说明本发明。 实施例1:液态反应法制备LiNH2BH3
室温25"下，在惰性气氛中将0.308克BH3NH3溶解于5毫升四氢呋喃中，加入到 0.2295克LiNH2中，常温下强烈搅拌3小时，将所得混合溶液在40'C真空干燥12小时得 到最终产物。图1为所得产物的XRD谱图。
实施例2:固态反应法制备LiNH2BH3
室温25。C下，将0.308克的BH3NH3与0.2295克的LiNH2在惰性气氛下进行混合搅拌， 反应1分钟后将产物抽真空3小时，脱去杂质气体得到产物。图2为所得产物的XRD谱图。
实施例3:液态反应法制备LiNH2BH3
在l(TC下，在惰性气氛中将0.308克BHsNH3溶解于10毫升四氢呋喃中，加入到0.2295 克LiNH2中，常温下强烈搅拌5小时，将所得混合溶液在IO'C真空干燥24小时得到最终 产物。
实施例4:固态反应法制备LiNH2BH3
在40'C下，将0.308克的BH3NH3与0.2295克的LiNH2在惰性气氛下进行混合搅拌， 反应10分钟后将产物抽真空8小时，脱去杂质气体得到产物。
权利要求
1、一种以氨基化锂和硼氨为原料合成纯LiNH2BH3的方法，通过液态反应法或固态反应法制备得到所需产物，其特征在于液态反应法具体步骤如下在无水无氧的惰性气氛中将氨基化锂溶解于溶剂中，加入到硼氨中，反应温度为10℃-50℃，反应时间为0.1小时-24小时，得到固体LiNH2BH3，真空脱除溶剂，得到纯LiNH2BH3；氨基化锂和硼氨的摩尔比为1∶1；固态反应法具体步骤如下在惰性气氛下，将固态硼氨与氨基化锂直接反应，反应时间为0.5分钟-120分钟，反应温度为0℃-80℃，在真空下脱去杂质、气体，得到纯LiNH2BH3；氨基化锂和硼氨的摩尔比为1∶1。
2、 根据权利要求l所述的以氨基化锂和硼氨为原料合成纯LiNH2BH:,的方法，其特征在 于液态反应法所述溶剂为四氢呋喃，甲基四氢呋喃或醚类物质。
3、 根据权利要求1所述的以氨基化锂和硼氨为原料合成纯LiNH2BH:i的方法，其特征在 于液态反应中所述真空脱除溶剂时间为0.5小时--48小时，温度为0-80°C。
4、 根据权利要求1所述的以氨基化锂和硼氨为原料合成纯LiNH.,BH,的方法，其特征在 于固态反应中所述真空脱除杂质气体时间为0.5小时一48小时，温度为0-80°C。
全文摘要
本发明属于材料制备技术领域，具体涉及一种以氨基化锂和硼氨为原料合成纯LiNH<sub>2</sub>BH<sub>3</sub>的方法。通过液态反应法或固态反应法制备得到所需产物，液态反应法具体步骤如下在无水无氧的惰性气氛中将BH<sub>3</sub>NH<sub>3</sub>溶解于溶剂中，加入到LiNH<sub>2</sub>中，反应温度为10℃-50℃，反应时间为0.1小时-24小时，得到固体LiNH<sub>2</sub>BH<sub>3</sub>，真空脱除溶剂，得到纯LiNH<sub>2</sub>BH<sub>3</sub>；氨基化锂和硼氨的摩尔比为1∶1。固态反应法具体步骤如下在惰性气氛下，将固态BH<sub>3</sub>NH<sub>3</sub>与LiNH<sub>2</sub>直接反应，反应时间为0.5分钟-120分钟，反应温度为0℃-80℃，在真空下脱去杂质、气体，得到纯LiNH<sub>2</sub>BH<sub>3</sub>；氨基化锂和硼氨的摩尔比为1∶1。本发明反应快速，易于实现。可制备纯度较高的产品。
文档编号C01B6/00GK101538015SQ20091004982
公开日2009年9月23日 申请日期2009年4月23日 优先权日2009年4月23日
发明者余学斌, 夏广林, 郭艳辉, 梁 高 申请人:复旦大学