液相法合成α-AlH3的工艺改进①
2014-09-26开永茂张永岗邱少君李鸿波
开永茂,张永岗,汪 伟,邱少君,董 战,李鸿波
(1.西南科技大学 材料科学与工程学院,绵阳 621010;2.西安近代化学研究所,西安 710065)
0 引言
氢化铝不仅是一种高选择性的还原剂,还在聚合催化、高能储氢以及固体推进剂中有着广泛的应用[1]。文献[2-3]报道,AlH3具有 7 种不同的晶型,即 α-、α′、β-、γ-、δ-、ε-、ζ-AlH3。其中,α-AlH3为立方体结晶,结构与性质相对较稳定,也最具实际应用价值[4-5],备受国内外研究工作者的关注。有关α-AlH3的合成报道众多,但均缺乏合成条件的详细描述,实验重现性不佳,故有必要对其合成工艺做深入研究。
α-AlH3的合成方法主要分为固相法和液相法两大类[6]。固相法主要是高压直接制备法[7-8]和机械球磨固相化学法[9],存在反应条件苛刻、不易操作、产品结晶性及稳定性差、收率低等缺点;液相法主要是通过先制备出AlH3与醚类或者胺类化合物的络合物,再经高温脱除配体结晶析出α-AlH3。相比固相法,液相法在原料及条件的控制等方面存在优势,虽然有一定程度的改进,但仍具较大的优化空间。本课题组先前报道了以LiAlH4与AlCl3在无水乙醚中反应制备出固体AlH3醚合物,再在甲苯中90℃条件下脱醚2 h,实现了α-AlH3的稳定合成,并对产品进行了相关表征[10]。
本文以此为基础,详细研究了AlH3醚合物脱醚制备α-AlH3的工艺条件。优化后的工艺具有操作简便、重现性好等优点,获得的α-AlH3产品为立方晶体,晶形完整,边缘较清晰,与文献[10-11]相比,有较大的改善,应用前景较好。
1 实验
1.1 主要试剂和仪器
LiAlH4(≥98.0%)以及无水 AlCl3(≥99.0%)购于成都格雷西亚化学技术有限公司;LiBH4(≥98.0%)购于上海璞光实业有限公司;无水乙醚、甲苯、环己烷均购于成都市科龙化工试剂厂,分析纯。……
