阅读说明：本技术 一种硼氢化钠生产新工艺 (Novel process for producing sodium borohydride ) 是由 郑志浩 杨彬 张顺利 于 2018-08-28 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种硼氢化钠生产新工艺,包括以下制备步骤：1)、将NaBO<Sub>2</Sub>放入高能球磨机中500～1200rmp,球磨8～16小时；2)、将甲醇溶液与所述NaBO<Sub>2</Sub>于50℃-90℃下进行反应,制得NaB(OCH<Sub>3</Sub>)<Sub>4</Sub>；3)、将NaB(OCH<Sub>3</Sub>)<Sub>4</Sub>配置成5％-15％的THF溶液,加入MgH<Sub>2</Sub>在氢压下进行合成反应制得目标产物NaBH<Sub>4</Sub>。本发明摒弃以前必需的昂贵氢化物原料,使用成本低廉的有机硅烷作为反应原料,引入NaBO<Sub>2</Sub>在高能球磨机内进行球磨的步骤,NaBO<Sub>2</Sub>再次还原为NaBH<Sub>4</Sub>反应条件简单易控,且最大转化率可达到90％以上,可见,上述方法不仅降低了制造成本,而且具有较高的硼氢化钠产率,有利于硼氢化钠实现产业化生产。(The invention discloses a new process for producing sodium borohydride, which comprises the following preparation steps: 1) NaBO is added 2 Putting the mixture into a high-energy ball mill for 500-1200 rmp, and ball-milling for 8-16 hours; 2) and mixing the methanol solution with the NaBO 2 Reacting at 50-90 deg.C to obtain NaB (OCH) 3 ) 4 (ii) a 3) Mixing NaB (OCH) 3 ) 4 Preparing into 5-15% THF solution, adding MgH 2 The target product NaBH is prepared by the synthetic reaction under the hydrogen pressure 4 . The invention eliminates the expensive hydride raw material which is necessary before, uses organosilane with low cost as the reaction raw material, and introduces NaBO 2 Ball milling in a high energy ball mill, NaBO 2 Is reduced to NaBH again 4 The reaction conditions are simple and easy to control, and the maximum conversion rate can reach more than 90 percent, so that the method not only reduces the manufacturing cost, but also has higher yield of the sodium borohydride, and is beneficial to realizing the industrial production of the sodium borohydride.)

一种硼氢化钠生产新工艺

技术领域

本发明涉及及储氢材料的制备技术领域，具体涉及一种硼氢化钠生产新工艺。

背景技术

金属硼氢化物,特别是轻金属硼氢化物相对于储氢合金来说具有更高的储氢量,远远的超过了能源部对于储氢材料在车载储氢上或者便携式能源上的质量储氢密度以及体积储氢密度的要求。因此,金属硼氢化物是最具有发展前景的储氢材料之一,也是一直以来人们研究的一个重点方向。但是,金属硼氢化物作为储氢材料时,存在放氢动力学差、放氢温度较高以及放氢过程可能伴随有杂质气体放出等问题,从而限制了硼氢化物的实际应用；另外,金属硼氢化物的水解是一种供选择的制氢方法,但是硼氢化物的水解制氢过程是一次不可逆过程,因此硼氢化物的制备成本成了限制其实际应用的关键问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是储氢材料制备成本较高或生产工艺复杂，难以实现产业化发展的技术问题，提供一种硼氢化钠生产新工艺。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

一种硼氢化钠生产新工艺，包括以下制备步骤：

1)、将NaBO₂放入高能球磨机中500～1200rmp，球磨8～16小时；

2)、将甲醇溶液与所述NaBO2于50℃-90℃下进行反应，制得NaB(OCH₃)₄；

3)、将NaB(OCH₃)₄配置成5％-15％的THF溶液，加入MgH2在氢压下进行合成反应制得目标产物NaBH4。

进一步的，所述高能球磨机为行星式球磨机，球磨机的料球比为20～30:1。优选的，球磨的时间为12小时。

进一步的，步骤3)中反应温度为100℃-200℃，升温速率为5℃-10℃分钟。

进一步的，MgH₂与NaB(OCH₃)₄的摩尔比为2.5～3.2:1。

进一步的，氢压为2～5MPa。

本发明所达到的有益效果是：本发明摒弃以前必需的昂贵氢化物原料，使用成本低廉的有机硅烷作为反应原料，引入NaBO₂在高能球磨机内进行球磨的步骤，NaBO₂再次还原为NaBH₄反应条件简单易控，且最大转化率可达到90％以上，可见，上述方法不仅降低了制造成本，而且具有较高的硼氢化钠产率，有利于硼氢化钠实现产业化生产。

具体实施方式

以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

一种硼氢化钠生产新工艺，包括以下制备步骤：

1)、将NaBO₂放入高能球磨机中500rmp，球磨16小时；高能球磨机为行星式球磨机，球磨机的料球比为30:1。

2)、将甲醇溶液与所述NaBO₂于90℃下进行反应，制得NaB(OCH₃)₄；

3)、将NaB(OCH₃)₄配置成5％的THF溶液，加入MgH₂，MgH₂与NaB(OCH₃)₄的摩尔比为3.2:1；在5MPa氢压下，升温速率为5℃-10℃分钟，升温至200℃下进行合成反应制得目标产物NaBH₄。产率大约为89.82％。

实施例2

一种硼氢化钠生产新工艺，包括以下制备步骤：

1)、将NaBO₂放入高能球磨机中1200rmp，球磨8小时；高能球磨机为行星式球磨机，球磨机的料球比为20:1。

2)、将甲醇溶液与所述NaBO₂于50℃下进行反应，制得NaB(OCH₃)₄；

3)、将NaB(OCH₃)₄配置成15％的THF溶液，加入MgH₂，MgH₂与NaB(OCH₃)₄的摩尔比为2.5:1；在2MPa氢压下，升温速率为5℃-10℃分钟，升温至100℃进行合成反应制得目标产物NaBH₄。产率大约为88.90％。

实施例3

一种硼氢化钠生产新工艺，包括以下制备步骤：

1)、将NaBO₂放入高能球磨机中800rmp，球磨12小时；高能球磨机为行星式球磨机，球磨机的料球比为26:1。

2)、将甲醇溶液与所述NaBO₂于80℃下进行反应，制得NaB(OCH₃)₄；

3)、将NaB(OCH₃)₄配置成12％的THF溶液，加入MgH₂，MgH₂与NaB(OCH₃)₄的摩尔比为2.7:1；在3MPa氢压下，升温速率为10℃分钟，升温至160℃进行合成反应制得目标产物NaBH₄，产率大约为91.20％。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。