CN109019507B - 一种提高三氢化铝热稳定性的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种提高三氢化铝热稳定性的方法，将三氢化铝加入惰性溶剂中，加入稳定剂、研磨剂，在‑10～10℃进行湿法研磨，过滤，水洗，干燥，过筛，得到热稳定性好三氢化铝；所述稳定剂是指富勒烯类化合物；所述研磨剂是无机盐。该方法操作简便，绿色高效，易于工业化生产，所得产品60℃下贮存三个月三氢化铝分解小于1％。

Description

一种提高三氢化铝热稳定性的方法
技术领域
本发明涉及提高三氢化铝热稳定性的方法。
背景技术
三氢化铝是一种固体火箭燃料和高爆炸药的添加剂。由于其在储氢方面的优势，是一种极有希望用于氢燃料电池的高密度储氢材料。
1947年美国科学家H.I.SChlesinger用乙醚做溶剂制备了三氢化铝的乙醚络合物溶液，奠定了至今三氢化铝合成的基础。
20世纪60-70年代，DOW化学公司F.M.Brower开发了一种三氢化铝结晶方法(简称DOW化学法)。DOW化学法是在Schlesinger的研究基础上，先将三氢化铝以AlH3.nL(L为胺，乙醚，四氢呋喃)的形式制成络合物溶液，然后在过量氢化铝锂、硼氢化锂存在的条件下，在惰性溶剂中进行三氢化铝的脱醚结晶的方法。
三氢化铝本身是一种亚稳定化合物，在热或光化学引发时，在储存和使用时会发生分解。人们一直尝试用各种方法提高三氢化铝的热稳定性。US3857922在制备三氢化铝过程中将细碎的氯化镁直接加入到反应混合物中，极大地提高了三氢化铝的热稳定性。将不同镁含量的三氢化铝在氮气氛下60℃进行测试，不含镁的三氢化铝分解1％需要6天，当含镁质量分数2％时则需要26天。US3801707在三氢化铝转化结晶前加入自由基抑制剂吩噻嗪(PTA)。加入PTA的三氢化铝在60℃下27天仅分解0.97％。CN104046957公开了一种三氢化铝表面包覆改性方法，采用原子层沉积技术在三氢化铝粉末表面沉积纳米厚度的金属氧化物或金属物资建起包覆，以提高三氢化铝粉末热稳定性，但未报道其在储存期间发生分解的具体数据。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种提高三氢化铝热稳定性的方法。该方法制得的三氢化铝在60℃下能够稳定贮存三个月以上。
本发明方法通过以下技术方案实现：一种提高三氢化铝热稳定性的方法，将三氢化铝加入惰性溶剂中，加入稳定剂、研磨剂，在-10～10℃进行湿法研磨，过滤，水洗，干燥，过筛，得到热稳定性好三氢化铝。
所述稳定剂是指富勒烯类化合物，包括C60或/和C70等及其衍生物。添加量为三氢化铝质量的0.1％-10％，优选为1％。
所述研磨剂是无机盐如氯化钠、氯化钾、碳化硅等。添加量为三氢化铝质量的1-60倍，优选为10倍。
所用惰性溶剂是指与三氢化铝不发生反应的溶剂，优选为甲苯。
此法得到的三氢化铝，粒度分布均匀、表面光滑。制备的三氢化铝热稳定性得到提高，通过量气法进行评价，60℃下贮存三个月三氢化铝分解率小于1％。
相对于现有技术，本发明取得了以下有益效果：
1.解决了DOW化学法制备的三氢化铝晶体团聚的问题。产品粒度分布均匀、表面光滑。
2.产品的热稳定性有较大提高，60℃下三个月三氢化铝分解小于1％。
3.该方法操作简便，绿色高效，易于工业化生产。
附图说明
图1为实施例1研磨前氢化铝SEM形貌图。
图2为实施例1研磨后氢化铝SEM形貌图。
具体实施方式
实施例1
称取新制备的三氢化铝10g，氯化钠100g，C600.1g加入1L的四口烧瓶中，然后加入甲苯500ml。设置浴温-10℃，在机械搅拌条件下研磨，研磨速率200转/分，研磨时间30分钟。研磨完成后将混合物料倒入砂芯漏斗，过滤，滤饼用纯水洗涤三次，乙醇冲洗后，常温抽真空干燥，得到稳定化三氢化铝。60℃下贮存三个月三氢化铝分解0.95％。
实施例2
称取新制备的三氢化铝10g，氯化钠100g，C600.1g加入1L的四口烧瓶中，然后加入正庚烷500ml。0℃下，在机械搅拌条件下研磨，研磨速率200转/分，研磨时间30分钟。研磨完成后将混合物料倒入砂芯漏斗，过滤，滤渣用纯水洗涤三次，乙醇冲洗后，常温干燥过夜，得到稳定化三氢化铝。60℃三个月三氢化铝分解0.89％。
实施例3
称取新制备的氢化铝20g，氯化钠100g，C600.5g加入1L的四口烧瓶中，然后加入甲苯500ml。10℃下，在机械搅拌条件下研磨，研磨速率200转/分，研磨时间30分钟。研磨完成后将混合物料倒入砂芯漏斗，过滤，滤渣用纯水洗涤三次，乙醇冲洗后，常温干燥过夜，得到稳定化三氢化铝。60℃下贮存三个月三氢化铝分解小于1％。
实施例4
称取新制备的氢化铝10g，20μm碳化硅50g，C600.1g加入1L的四口烧瓶中，然后加入甲苯500ml。0℃下，在机械搅拌条件下研磨，研磨速率300转/分，研磨时间30分钟。研磨完成后，过滤分离固体物，利用四氯化碳浮选，将分离的三氢化铝倒入砂芯漏斗中过滤，三氢化铝用纯水洗涤三次，乙醇冲洗后，常温干燥过夜，得到稳定化三氢化铝。60℃下贮存三个月三氢化铝分解小于1％。

Claims (8)

1.一种提高三氢化铝热稳定性的方法，将三氢化铝加入惰性溶剂中，加入稳定剂、研磨剂，在-10～10℃进行湿法研磨，过滤，水洗，干燥，过筛，得到热稳定性好三氢化铝；所述稳定剂是指富勒烯类化合物；所述研磨剂是无机盐或碳化硅。
2.根据权利要求1所述的提高三氢化铝热稳定性的方法，所述富勒烯类化合物是指C60及其衍生物、C70及其衍生物、C60和C70及其衍生物。
3.根据权利要求1所述的提高三氢化铝热稳定性的方法，稳定剂添加量为三氢化铝质量的0.1％-10％。
4.根据权利要求3所述的提高三氢化铝热稳定性的方法，稳定剂添加量为三氢化铝质量的1％。
5.根据权利要求1所述的提高三氢化铝热稳定性的方法，所述无机盐是指氯化钠或氯化钾。
6.根据权利要求1所述的提高三氢化铝热稳定性的方法，无机盐添加量为三氢化铝质量的1-60倍。
7.根据权利要求6所述的提高三氢化铝热稳定性的方法，无机盐添加量为三氢化铝质量的10倍。
8.根据权利要求1所述的提高三氢化铝热稳定性的方法，所用惰性溶剂是指甲苯。
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