01示意性描绘。得到的离 子液体是硼氢化三辛基甲基铵（toma-bh4)
[0055]
[0056] 其中三辛基甲基铵形成阳离子，硼氢化物形成阴离子，其还包括可以在后面被释 放的氢。T0M-BH4F溶于水，但当与水和催化剂接触时可以释放氢，该步骤由箭头102示意 性指示。
[0057] 相比NaBH4,T0MA-BH4的使用可以呈现若干优点。例如，TOMA-BH^以是稳定的， 而NaBH4即使在碱性环境也可能快速分解。此外，以不与水反应，并且可以不 溶解于水，即可以形成浮在水相上的分离的相，而NaBH4可与水反应，并且可溶于水。另外， T0MA-BH4可能呈现相比NaBH4更低的结晶倾向，尤其是在低温下。
[0058] 过渡金属例如铂或钯可用作催化剂。作为释放氢的结果，形成了包含三辛基甲 基铵作为阳离子，同时包括偏硼酸根作为阴离子的第二离子液体，并且其可以写成如下形 式：
[0059]
[0060] 亦即，形成了三辛基甲基铵-偏硼酸盐（T0MA_B02)，其也显示与水的显著互溶间 隙。偏硼酸根阴离子可以特别地在升高的温度下部分或完全地反应成硼酸根或聚硼酸根阴 离子；无论怎样，该硼酸根或聚硼酸根阴离子均不干扰所述过程，并且显示与偏硼酸根阴离 子几乎相同的性质。因此术语"偏硼酸根"在本文中可以更一般地被视为偏硼酸根和/或硼 酸根和/或聚硼酸根的混合物。循环过程的下一步骤中，TOMA-B(V^以与硼氢化钠（NaBH4) 的水溶液接触，该步骤由箭头103指示，导致T0MA-BH4和偏硼酸钠（NaB02)水溶液的形成， 其中TOMA-BH#NaB02形成所得液体的两相。这两相可以被分离，产生再循环的T0MA-BH4。 应提到，T0MA-BH4*少量的水可能没有负面影响，因为T0MA-BH4在没有催化剂存在时不与 水反应。
[0061] 然后可以使用常用方法将NaB02转化成NaBH4，该NaBIV^以然后在再循环过程 (箭头103)中再次使用。
[0062] 图2示意性示出包含催化剂材料的催化转化器的可能形式。一般地，催化转化器 200包括贵金属，或基本上由贵金属组成，所述贵金属例如钼或钯，并且具有大的表面以促 进反应，例如氢的释放。特别地，催化转化器是具有约1mm到2mm直径的多个小球或球体 201形式。这些球体形成为具有球体的六方、立方或面心立方排布的结构。特别地，所述排 布应尽可能地密实，以增加催化剂的表面并使离子液体接触。可以烧结多个球体以形成催 化转化器200。单个球体201可以通过烧结金属粉末来形成，其中所述粉末颗粒具有在微米 或纳米范围的尺寸，例如lnm至50微米，更具体在10nm至5微米的范围。由于催化转化器 包括多个球或球体的事实，催化转化器可以采用几乎任何期望的形式，例如可以被切成期 望的形式。
[0063] 图3示意性示出用于储存氢储存介质的容器300。特别地，容器300包括入口 301、 出口 302以及可移动的弹性或柔性膜303,膜303将容器的两个腔或部分彼此分隔开。通 过使用入口 301，富氢离子液体（例如T0MA-BH4)可以被供应到容器中，填充图3中的左腔 304,而出口 302可以用来从图3中的右腔305排放贫氢离子液体，例如T0MA-B02。此外，容 器300包括布置在腔304中的输出连接306,输出连接306连接到其中布置有催化转化器的 外部壳体307。即在壳中，氢从富氢离子液体被释放，并且生成贫氢离子液体。此外，壳体连 接到容器301的输入连接308,该输入连接布置在腔305中。
[0064] 最后，应注意，以上提及的实施方案举例说明而非限制本发明，并且本领域技术人 员将能够设计多种替换实施方案而不偏离由所附权利要求书定义的本发明的范围。权利要 求书中，置于括号中的任何参考标记不应被解读为对权利要求的限制。词语"包括"和"包 含"等，不排除除了任何权利要求或者说明书作为整体中列出的那些以外的要素或步骤的 存在。单数引用的要素不排除这样的要素的复数引用，反之亦然。列举若干装置的设备权 利要求中，若干这些装置可以由一个以及同款软件或硬件来实施。在彼此不同的从属权利 要求中叙述的某些措施的起码事实不表明这些措施的组合不能被加以利用。
【主权项】
1. 一种用于释放氢的第一离子液体，所述第一离子液体包含： 阳离子，和 硼氢化物。2. 权利要求1所述的第一离子液体，其中所述离子液体通过使用水和催化剂释放出氢 从而形成第二离子液体，所述第二离子液体包含阳离子和含有硼酸根的阴离子。3.权利要求1-2之任一项所述的第一离子液体，其中通过将硼氢化物导入包含阳离子 和硼酸根的第二离子液体来形成所述离子液体。4. 一种用于储氢的第二离子液体，所述第二离子液体包含： 阳离子，和 硼酸根，尤其是偏硼酸根，所述硼酸根由以下组成：B、0,以及一些情况中H原子。5.权利要求4所述的第二离子液体，其中通过将硼氢化物导入将所述离子液体转化以 形成根据权利要求1所述的第一离子液体。6. 权利要求1-5之任一项所述的离子液体，其中所述阳离子是季阳离子或质子化阳离 子。7.权利要求1-6之任一项所述的离子液体， 其中所述阳离子包含以下中的一到四个基团： 氢， C1-C20-烷基， C1-C20-烯基， C1-C20-炔基， C1-C20-环烷基， C1-C20-环烯基， C1-C20-芳基，和C1-C20-杂芳基。8. 权利要求1-7之任一项所述的离子液体， 其中所述阳离子是以下之一：其中所述一到四个基团中的一个结合到氮原子，和/或所述一到四个基团中的一个到 三个结合到碳环的碳原子。9.权利要求1-8之任一项所述的离子液体， 其中所述阳离子是以下之一： 铵，锍。10. 权利要求1-9之任一项所述的离子液体， 其中所述阳离子是以下之一：其中所述一到四个基团中的一个或两个结合到氮原子，和/或所述一到四个基团中的 一到三个结合到碳环的碳原子。11. 权利要求1-10之任一项所述的离子液体， 其中所述阳离子是以下之一：其中每个氮原子各自结合所述一到四个基团中的一个，和/或所述一到四个基团中的 一到三个结合到碳环的碳原子。12. 权利要求1-11之任一项所述的离子液体， 其中所述阳离子是以下之一： 三辛基甲基铵， 四己基铵， 四辛基铵，和13.权利要求1-12之任一项所述的离子液体， 其中所述离子液体具有在室温低于100毫帕和/或在_20°C低于2000毫帕的预定的粘 度水平。14.权利要求13所述的离子液体，其中所述预定的粘度水平是通过添加的添加剂设定 的。15.权利要求14所述的离子液体， 其中所述添加剂是以下之一： 酰胺、醚包括环醚或聚醚、缩醛、缩酮、醇包括多元醇、芳香烃、脂肪烃、二丁基醚、二乙 基醚、甲基叔丁基醚、乙基叔丁基醚、1，2-二乙氧基乙烷、甲醛二甲基乙缩醛、聚乙二醇二甲 基醚，以及聚乙烯醇。16.权利要求1-15之任一项所述的离子液体，还包括： 添加碱性添加剂到所述第一离子液体和/或所述第二离子液体中。17.权利要求16所述的离子液体， 其中所述碱性添加剂是由以下组成的组中的至少一种： 碱金属氢氧化物， 碱土金属氢氧化物， 碱金属碳酸盐， 碱土金属碳酸盐， 四烷基季铵氢氧化物， 四烷基季铵碳酸盐， 四烷基季辚気氧化物， 四烷基季傭碳酸盐，和 四烷基季.備烷基碳酸盐。18. -种通过使用水和催化剂从第一离子液体释放氢的方法，从而形成第二离子液体， 所述第一离子液体包含阳离子和含有硼氢化物的阴离子，所述第二离子液体包含阳离子和 含有硼酸根的阴离子。19.权利要求18所述的方法， 其中所述催化剂是过渡金属和/或贵金属。20. -种通过形成第一离子液体储氢的方法，所述方法包括：通过将硼氢化物导入包 含阳离子和含有硼酸根的阴离子的第二离子液体来储氢。
【专利摘要】本发明涉及用于释放氢的第一离子液体和用于储氢的第二离子液体，其中所述第一离子液体包含阳离子和硼氢化物，并且通过使用水和催化剂释放出氢从而形成第二离子液体；以及通过将硼氢化物导入包括阳离子和阴离子的第二离子液体来形成所述第一离子液体，所述阴离子包括硼酸根，尤其是偏硼酸根。
【IPC分类】C01B3/00, C01B3/02, C07C211/63
【公开号】CN105037174
【申请号】CN201510394095
【发明人】罗兰·卡尔布
【申请人】Vtu控股有限公司
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2010年1月8日
【公告号】CA2748923A1, CN102307805A, CN102307805B, EP2376371A1, US9051182, US20120027669, US20150259200, WO2010081657A1