一种α-AlH3及制备方法与流程

本发明涉及推进剂材料制备领域，具体涉及一种α-alh3及制备方法。

背景技术：

1、α-alh3是一种二元共价氢化物，质量储氢可达10.08%，体积储氢为0.148 kg/l（液体氢密度的2倍），鉴于其具有高含氢量、高燃烧热、无毒等特性，它可以应用在高能燃料领域。计算表明用alh3来取代铝可以产生更低的火焰温度和更高的产气量，可以提供比铝燃料更高的比冲。同时，由于alh3由两种强还原性原子结合组成，在其燃烧过程中产生h2，h2可以促进氧化剂快速燃烧生成al2o3和h2o并放出大量热能。因此，alh3由于燃烧热高、成气性好、无毒等优点可有希望成为一种新型的高能添加剂。

2、α-alh3是alh3七种晶型（α、α′、β、γ、ε、δ、ξ）中热力学最稳定的一种，也是唯一在推进剂配方中有应用前景的一种晶型。α-alh3的制备方法较多，主要以传统的乙醚法合成为主，目前传统的乙醚法，反应体系庞大，操作工序复杂繁琐，制备过程产生的大量有毒有害废溶剂，对人类健康也会造成威胁。且制备的产品热稳定性较差，易分解，这一问题严重制约其在高能推进剂中应用。因此，研究一种操作简单，反应条件易控制，热稳定性高的α-alh3制备方法，显得尤为重要。

技术实现思路

1、本发明所要解决技术问题是克服现有技术的不足和缺陷，提供一种α-alh3及制备方法。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案予以实现：

3、一种α-alh3的制备方法，包括：采用lialh4和alcl3混合反应制备得到alh3醚合物，将alh3醚合物加入限域溶剂中反应得到α-alh3，所述限域溶剂包括n-甲基吡咯烷酮、硅酮、二苯醚和甲苯的一种或多种。

4、进一步的，所述lialh4与无水alcl3的质量比为（3~5）：（2~4）。

5、进一步的，所述alh3醚合物与限域溶剂的质量比为（1~10）：（100~500）。

6、进一步的，所述n-甲基吡咯烷酮、硅酮、二苯醚中的任意一种与甲苯的体积比为（1~2）:20

7、具体地，包括以下步骤：

8、步骤1：在n2保护下将lialh4加入反应瓶中，冰盐浴降温至0 ℃以下；

9、步骤2：将无水alcl3加入另一反应瓶中，再加入无水乙醚使其溶解；

10、步骤3：在n2保护下将步骤2的溶液滴加至步骤1的反应瓶中，滴加完毕后继续反应，然后过滤得到的alh3醚合物溶液；

11、步骤4：在n2保护下，将步骤3得到的alh3醚合物溶液加入限域溶剂中，升温后保温，反应结束后自然冷却至室温，过滤，得到α-alh3。

12、其中，所述的限域溶剂包括甲苯和n-甲基吡咯烷酮、硅酮、二苯醚中的任意一种。

13、进一步的，步骤2中无水alcl3与无水乙醚的配比为（1~10）g:（10~200）ml。

14、进一步的，步骤3的反应时间为10~30min。

15、进一步的，步骤4中升温温度为80~100℃，保温1~2h。

16、一种由本发明α-alh3的制备方法制得的α-alh3，所述α-alh3的单颗晶粒粒度为1.8~2.2μm，所述α-alh3的热分解温度191.3℃。

17、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

18、本发明所用有限域溶剂较现有溶剂相比：alh3醚合物易脱醚转晶，克服现有技术所得产品的缺陷多，易分解，晶体致密差的问题，采用限域溶剂制备的产品热稳定性高。

技术特征：

1.一种α-alh3的制备方法，其特征在于，将lialh4和alcl3混合反应制备得到alh3醚合物，将alh3醚合物加入限域溶剂中反应得到α-alh3，所述限域溶剂包括甲苯和n-甲基吡咯烷酮、硅酮、二苯醚中的任意一种。

2.根据权利要求1所述的α-alh3的制备方法，其特征在于，所述lialh4与alcl3的质量比为(3～5)：(2～4)。

3.根据权利要求1所述的α-alh3的制备方法，其特征在于，所述alh3醚合物与限域溶剂的质量比为(1～10)：(100～500)。

4.根据权利要求1所述的α-alh3的制备方法，其特征在于，所述n-甲基吡咯烷酮、硅酮、二苯醚中的任意一种与甲苯的体积比为(1～2):20。

5.根据权利要求1所述的α-alh3的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的α-alh3的制备方法，其特征在于，所述限域溶剂包括甲苯和n-甲基吡咯烷酮、硅酮、二苯醚中的任意一种。

7.根据权利要求5所述的α-alh3的制备方法，其特征在于，步骤2中无水alcl3与无水乙醚的配比为(1～10)g:(10～200)ml。

8.根据权利要求5所述的α-alh3的制备方法，其特征在于，步骤3的反应时间为10～30min。

9.根据权利要求5所述的α-alh3的制备方法，其特征在于，步骤4中升温温度为80～100℃，保温1～2h。

10.一种由本权利要求1～9任一所述的α-alh3的制备方法制得的α-alh3，其特征在于，所述α-alh3的单颗晶粒粒度为1.8～2.2μm，所述α-alh3的热分解温度191.3℃。

技术总结
本发明公开一种α‑AlH<subgt;3</subgt;及制备方法，将LiAlH<subgt;4</subgt;和AlCl<subgt;3</subgt;混合反应制备得到AlH<subgt;3</subgt;醚合物，将AlH<subgt;3</subgt;醚合物加入限域溶剂中反应得到α‑AlH<subgt;3</subgt;，所述限域溶剂包括甲苯和N‑甲基吡咯烷酮、硅酮、二苯醚中的任意一种。本发明的所用有限域溶剂使AlH<subgt;3</subgt;醚合物易脱醚转晶，且所用溶剂均可回收利用，整个操作过程简单可行。制备的产品热稳定性高。

技术研发人员：秦明娜,石强,唐望,姜俊,王子俊,陈亚杰,郭涛,汪伟
受保护的技术使用者：西安近代化学研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13