金屬氫化物團(tuán)簇作為儲氫材料的應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于石油化工技術(shù)領(lǐng)域，涉及GaH3金屬氫化物團(tuán)簇作為儲氫材料的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 由于石油等資源儲量有限，加之保護(hù)環(huán)境的要求，改變能源的構(gòu)成已成為迫切的 問題。氫是自然界中最普遍的元素，資源無窮無盡，不存在枯竭問題；氫的熱值高，燃燒產(chǎn)物 是水-零排放，無污染，可循環(huán)利用；氫能的利用途徑多-燃燒放熱或電化學(xué)發(fā)電；氫的儲 運(yùn)方式多-氣體、液體、固體或化合物；這使關(guān)于氫能的研宄更具重要性。氫的利用主要包 括氫的生產(chǎn)、儲存和應(yīng)用三個方面，而氫儲存是其中的關(guān)鍵（Science，2003, 300,1127)。
[0003] 理想的儲氫材料一般應(yīng)滿足以下兩個要求：1)高的重量和體積儲存密度；2)氫 氣分子與材料的結(jié)合能在〇. 2-0. 6eV之間，以滿足氫氣在常溫、常壓下可逆吸放的條件。 (Int.J.HydrogenEnergy，2011，36,11810-11814)。氫氣是一種攜帶極不方便的小分子，有 非常難以控制的逃逸性能。無論是液態(tài)氫或者壓縮氫都面臨著物理規(guī)律定義的極限和障 礙?，F(xiàn)有儲氫材料的儲氫量都難以滿足實(shí)用化的要求（Materialst〇day，2003,6,24)。
[0004] 近幾年來，金屬氫化物、配位氫化物、金屬有機(jī)框架（MOFs)及碳基材料是研宄比 較廣泛的幾種儲氫材料。金屬氫化物儲氫是在一定溫度和壓力下，氫氣分子在合金表面分 解成氫原子，并以原子形式迅速進(jìn)入合金體系的晶格間隙中形成金屬氫化物。儲氫合金可 以在其晶體的晶格間隙中大量儲存氫原子，可儲存相當(dāng)于自身體積上千倍的氫氣。然而，合 金儲氫存在著兩個缺點(diǎn)，一是由于合金本身自重較大，雖然其存儲氫氣的體積密度較大，但 是質(zhì)量密度較小；二是氫氣在合金上以原子形態(tài)儲存，這使得釋放氫氣的難度很大，一般需 在高溫條件下才能進(jìn)行。
[0005] 配位氫化物儲氫一般由堿金屬（Li、Na、K)或堿土金屬（Mg、Ca)與第三主族元素 (B、A1)形成，其優(yōu)點(diǎn)在于理論儲氫容量高，LiBH4理論值18wt% ;目前存在的主要問題是材 料釋放氫氣后，再氫化較難，重復(fù)使用性能較差，LiAlH4在TiC13、TiC14等催化下180°C， 8MPa氫壓下獲得5wt%的可逆儲放氫容量。MOFs和碳基材料儲氫是一種固態(tài)儲氫，具有便 于攜帶，安全性能良好的優(yōu)點(diǎn)，但是材料與氫氣的結(jié)合能較低（一般為~0. 03eV)，使得材 料的儲氫性能一般需在低溫下（液氮溫度（77K)或者更低溫度）才能實(shí)現(xiàn)。這大大增加了 其使用成本和安全性。以上方法存在高壓、低溫、對裝置要求苛刻，危險(xiǎn)性大等缺點(diǎn)。本發(fā) 明采用的材料儲氫方式的條件有所改善，其存儲氫氣的溫度在_30°C左右，比MOFs和碳基 材料高出很多；其釋氫過程可在常溫、常壓條件下進(jìn)行，優(yōu)于一般的金屬氫化物在高溫下釋 氫的條件。因此該發(fā)明所涉及的儲氫材料比現(xiàn)有儲氫材料具有更大的實(shí)用潛力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于提供6&成金屬氫化物團(tuán)簇作為儲氫材料的應(yīng)用，其主要優(yōu)點(diǎn)在 于可以在常溫、常壓下釋放氫氣。解決了現(xiàn)有金屬氫化物需在高溫或者催化劑存在條件下 釋放氫氣的問題。
[0007] 本發(fā)明提供GaH3金屬氫化物團(tuán)簇作為儲氫材料的應(yīng)用。
[0008] 進(jìn)一步，所述GaH3金屬氫化物團(tuán)簇通過1 : 1摩爾的〇126&(：1)2與1^6&11 4在真空 無溶劑的條件下制得。
[0009] 進(jìn)一步，所述[H2GaCl]2*以下反應(yīng)制備：
[0010]Ga2Cl6+4Me3SiH- (H2GaCl)2+4Me3SiCl。
[0011] 本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明材料可在較溫和的條件下實(shí)現(xiàn)儲放氫氣的過程，可有 效降低材料的儲存成本。
【具體實(shí)施方式】
[0012] 下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0013] 本發(fā)明所涉及到的（GaH3)n金屬氫化物團(tuán)簇通過選擇該金屬的一氯代鎵烷 (H2GaCl)2與1 : 1摩爾的LiGaH4在真空無溶齊丨」的條件下制得。
[0014]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. GaH3金屬氫化物團(tuán)簇作為儲氫材料的應(yīng)用。
2. 按照權(quán)利要求1所述GaH3金屬氫化物團(tuán)簇作為儲氫材料的應(yīng)用，其特征在于：所述 GaH3金屬氫化物團(tuán)簇通過I: 1摩爾的〇126&(：1)2與1^6&11 4在真空無溶劑的條件下制得。
3. 按照權(quán)利要求2所述GaH3金屬氫化物團(tuán)簇作為儲氫材料的應(yīng)用，其特征在于：所述 (H2GaCl)A以下反應(yīng)制備： Ga2Cl6+4Me3SiH- (H2GaCl) 2+4Me3SiCl。
【專利摘要】本發(fā)明公開了GaH3金屬氫化物團(tuán)簇作為儲氫材料的應(yīng)用，本發(fā)明提供GaH3金屬氫化物團(tuán)簇作為儲氫材料的應(yīng)用。GaH3金屬氫化物團(tuán)簇通過1∶1摩爾的(H2GaCl)2與LiGaH4在真空無溶劑的條件下制得。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明材料可在較溫和的條件下實(shí)現(xiàn)儲放氫氣的過程，可有效降低材料的儲存成本。
【IPC分類】C01B3-04, C01B6-06
【公開號】CN104760934
【申請?zhí)枴緾N201510025204
【發(fā)明人】朱海燕
【申請人】朱海燕
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年1月20日