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アミドボランイオンを有する水素貯蔵イオン液体の創製

氨基硼烷离子制备储氢离子液体

基本信息

批准号：
21K04695
负责人：
中川鉄水
金额：
$ 2.66万
依托单位：
University of the Ryukyus
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

アンモニアボラン（AB：NH3BH3）は高水素密度だが、水素放出速度が遅く、アンモニアなどの不純物を放出する。われわれはこの解決策として、ABにイオン液体（IL、例：[Bmim+][Cl－]）と金属水素化物（MH）を混合し、高速で水素を放出することに成功した。この反応過程では、LiH + NH3BH3 → [Li+][NH2BH3－] + H2 の反応の後、[Li+][NH2BH3－] + [Bmim+][Cl-] → [Bmim+][NH2BH3-] + [LiCl]のような反応によりイオン液体アミドボラン（ILAB）を生成することが示唆された。本研究では、このILABの存在を証明した上で、単離を試みその基礎物性を明らかにすることを目的とする。初年度はILABの存在を証明するべくLiAB（LiNH2BH3）を原料として [Bmim+ ][NH2BH3－]の合成を試み、ILABの合成に成功した可能性を示したが、LiABとILの共晶である可能性が残った。そのため今年度は合成後にILABと副生成物である塩を溶媒により分離することを試みた。しかし合成時に溶媒を用いると共晶反応が進行しない場合や、共晶融解物（液体）が溶媒と分離する現象がみられ、分離には至らなかった。これはILAB自体の溶媒に対する溶解度が低いためと考えられることから、反応過程で塩を生成しない合成ルート（[Bmim+][NH2-] + BH3-THF → [Bmim+ ][NH2BH3-]）にトライした。結果、[Bmim+][NH2-]合成には通常の有機溶媒では合成できなかったが、液体アンモニアを用いると合成できる可能性が示唆された。ただしこれも副生成物である塩との分離工程の検討が不十分であるため、単離には至っていない。

High water density, high water release rate, high water release rate. The solution is to mix liquid (IL, e.g.,[Bmim+][Cl-]) with metal hydrate (MH) and release water at high speed. This reaction process is followed by the reaction of LiH + NH3BH3 → [Li+][NH2BH3-] + H2,[Li+][NH2BH3-] + [Bmim +][Cl-] → [Bmim+][NH2BH3-] + [LiCl], and the formation of a liquid phase (ILAB). This study aims to prove the existence of ILAB and its fundamental properties. In the early years, the existence of LiAB (LiNH2BH3) was proved. The synthesis of [Bmim+ ][NH2BH3-] was tried. The synthesis of ILAB was proved to be successful. The eutectic of LiAB IL was proved to be possible. This year's ILAB by-product was isolated. When the solvent is used, the eutectic reaction proceeds, and the eutectic melt (liquid) is separated. The solubility of ILAB in its own solvent is low, and the reaction process is to produce a compound ([Bmim+][NH2-] + BH3-THF → [Bmim +][NH2BH3-]). Results: [Bmim+][NH2-] synthesis was possible in common organic solvents and in liquid solvents. The separation engineering is not very simple.