Реферат: Состав гидридных соединений бора весьма разнообразен [1], но все они характеризуются высокой водородной емкостью и большой теплотой сгорания. Следовательно, наиболее перспективно их использование в качестве компактных источников водорода и энергоемких добавок к топливам. Однако при выборе гидрида для конкретной области применения следует учитывать его стабильность, поскольку этот класс соединений бора весьма реакционноспособен. Анализ литературы [2,3] показал, что основными кандидатами для создания компактных водородгенерирующих композиций на основе гидридов бора выступают амминборан (NH3BH3) и боргидрид натрия (NaBH4). Их практическое использование как носителей водорода предполагает разные принципы организации процесса газогенерации. Для амминборана наиболее приемлемым способом получения водорода является термолиз [4], температуру которого необходимо снизить ниже100 С. Для достижения этой цели варьируют дисперсность гидрида, дефектность кристаллической решетки, вводят добавки, выполняющие роль центров адсорбции/десорбции и спилловера водорода [5]. В отдельных работах [6] предлагается расширить спектр гидридных соединений со связью N-B для получения водорода путем термолиза. Например, таким соединением выступает этилендиамин(бис)боран [7], который взаимодействуя с этилендиамином в присутствии платинового катализатора может генерировать водород уже при комнатной температуре [8]. Следует отметить, что борсодержащие гидриды энергично взаимодействуют с водой с выделением большого количества тепла, что позволяет создать водородгенерирующие системы для Арктической зоны. Тем не менее, для их безопасной эксплуатации следует выбрать гидрид с приемлемым тепловым эффектом. Таким соединением является боргидрид натрия, но для его полной конверсии требуются присутствие катализаторов [9]. Традиционно используют кобальт как самый активный среди переходных металлов. Однако стоит задача заменить кобальт на никель, поскольку его стоимость существенно возросла из-за востребованности в производстве литий-ионных аккумуляторов. Равноценной замены кобальта на никель сделать нельзя, поскольку никель существенно менее активный металл в гидролизе боргидрида натрия. В настоящий момент разрабатываются подходы к повышению активности никеля. [1] Б.М. Михайлов Химия бороводородов. М: Наука. 1967. [2] P. Wang, X. Rang Dalton Trans. 40(2008) 5400. [3] E. Fakioğlu, et. al., Int. J. Hydrog. Energy. 29 (2004) 1371. [4] S. Akbayrak, S. Özkar Int. J. Hydrog. Energy. 40 (2018) 18592. [5] T.J. Frankcombe, Chem. Rev. 112 (2012) 2164. [6] A.M. Ja’o, et. al., J. Phys. Chem. A 123 (2019) 7104. [7] S. Sahler, et. al., Int. J. Hydrog. Energy. 38 (2013) 3283. [8] G. Zhang, et. al., Angew. Chem. Int. Ed. 60 (2021) 11725. [9] P. Brack, et. al., Energy Sci. Eng. 3 (2015) 174.

Библиографическая ссылка: Нецкина О.В. , Комова О.В.
Гидриды бора как энергоемкие материалы
Пятнадцатая Международная школа молодых ученых и специалистов имени А.А. Курдюмова 03-09 июл. 2022