«Эти щелочные металлы – литий, натрий, калий, рубидий и цезий – формируют гидриды, которые являются относительно стабильными, подобными соли комплексами», сказали Виталий Печарский, ученый Лаборатории Эймса и Университет штата Айова профессор Ансона Марстона Дистингуишеда Материаловедения. «Как правило, Вам нужна высокая температура (например, 700 ° C для лития), чтобы расплавить их, но даже тогда, корка гидрида формируется на жидкости, которая препятствует тому, чтобы дополнительные молекулы гидрида формировались, таким образом, это также требует катализатора».Процесс, обнаруженный в Лаборатории Эймса, использует механическое размалывание шара в присутствии водородного газа и выполнен при комнатной температуре. Шар, мелющий непрерывно, ломает щелочные частицы металла, подвергая «чистые» поверхности воздействию водорода.
Это способствует твердо-газовой реакции, таким образом, металлические гидриды формируются довольно легко без потребности в катализаторе.«Одна проблема с размалыванием шара состоит в том, что литий и связанные металлы податливы, таким образом, у них есть тенденция нанести удар или стать липкими, когда Вы мелете их», сказал Печарский. «Но мы нашли, что, просто добавляя небольшое количество литиевого гидрида (LiH) или моногидрида соответствующих щелочных металлов рано в процессе, это устраняет сварку холода».Помимо устранения стоимости необходимости нагреть металл и добавление катализатора, шар комнатной температуры, мелющий также, приводит к металлическим щелочью конечным продуктам гидрида без примеси.«Литий в особенности реактивный, когда нагрето до его точки плавления», сказал Печарский. «Это может реагировать с суровым испытанием, которое вводит примеси».
В то время как увеличение давления водородного газа ускорило гидрогенизационный процесс, исследование нашло, что процесс будет работать с высокой производительностью промышленные мукомольные операции с минимальными модификациями.Исследование, Растворитель – и mechanochemical синтез без катализатора щелочных моногидридов металла, было издано в июльском выпуске Журнала Химии Материалов A, 2016, 4, 12188.
Работа была поддержана Офисом САМКИ Науки.