[发明专利]一种高效的储氢体系含钛硼氢化物氨化物的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及氢气存储技术及新材料合成领域，具体涉及一种高效的储氢体系含钛硼氢化物氨化物的制备方法。

背景技术

化石燃料是当今世界主要能源，但在其产能过程中会产生多种形式的污染，同时，这些燃料数量有限，不可再生的化石燃料可能仅能维持人类几代的需求，因此，科学家和政府应该利用好这段时间来评估和确定哪种新能源是科学上可行，环境可接受的并且技术上具有潜力的。^[1]作为一种理想的新能源载体，氢气具有清洁无污染，燃烧值较高，可再生等优点，因而构建替代现有能源的氢能源体系逐渐成为一大研究热点。^[2]而氢能的利用最关键的环节是氢气的储存。其中，固态储氢因其能量密度高且安全性好，被认为是最具有发展前景的一种氢气储存方式。

轻质金属的硼氢化合物因其具有高储氢量(LiBH₄为18.4wt%，Mg(BH₄)₂为14.8wt. %，Ca(BH₄)₂为11.4wt%等)而日益受到关注，但高的放氢温度以及较慢的放氢动力制约了其作为储氢材料的应用。^[3-6]近年来，很多科研工作者通过加入各种催化剂对其吸放氢性能进行了改进，如SiO₂对LiBH₄的催化,^[3]TiCl3·xNH3对Li-N-H体系的催化。^[7]近期开发和探索的金属硼氢化物的氨化物M(BH₄)_x·nNH₃ (M = Li, Mg, Ca, Al)^[8-11]成为有效改善硼氢化物放氢性能的又一大方法。因为在同一分子中引入了H^δ+和H^δ-，这两种氢的结合放出气体导致金属硼氢化物中氢的释放温度大大降低，而且，由于NH₃的引入，使得其理论含氢量大大增加。基于以上的设计与思路，结合含氨金属硼氢化物和添加催化剂的优点，我们制备了一系列含钛硼氢化物氨化物，将BH₄^-和NH₃引入到一个分子中，使得这个系统具有良好的放氢性能。

[1] MS Dresselhaus and IL Thomas, Nature 414 (6861), 332-337 (2001).

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