雙乙二酸硼酸鋰合成方法總結(jié).ppt

關(guān)于雙乙二酸硼酸鋰的合成方法,調(diào)研報告,2,LIBOB合成方法的分類,請?jiān)诖颂庢I入說明,LIBOB的合成方法,固相合成法,液相合成法,水相合成法,液體有機(jī)溶劑合成法,LIBOB合成所需的一般原料,無論哪種方法，一般所選取的反應(yīng)物可概括如下： 1：硼酸或硼的氧化物 2：鋰的化合物，如氫氧化鋰（LiOH)或碳酸鋰（Li2CO3) 3 : 草酸（H2C2O4)或草酸鹽,液相合成之水相法,最原始的方法 1: 1999 年公布的德國專利中，首次報道了LiBOB 的合成方法。 2: 其選用原料為鋰的化合物(如LiOH 或Li2CO3)，草酸或草酸鹽，硼酸或硼的氧化物。以LiOH、H2C2O4 及H3BO3 為例, 其反應(yīng)式如(1)式：LiOH +2H2C2O4 +H3BO3 LiB(OCO)22+ 4H2O(1) 3: 這種制備方法簡單易行，且原料價廉易得。但是這種方法由于反應(yīng)過程中伴隨著大量水的存在，要得到電池級的產(chǎn)品，其提純過程相對比較麻煩。且產(chǎn)品中易含有草酸等未反應(yīng)完全的原料物質(zhì)，而草酸的存在又容易產(chǎn)生氣體進(jìn)而引起電池內(nèi)壓升高。,H2O,液相合成之有機(jī)溶劑法（1),攪拌,油浴加熱 4550過夜,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀減壓蒸餾（50以下),0.05mol(CH3)3SiOOCCOOSi(CH3)3即DTMSO,0.025molLiB(OCH3)4,一定量無水乙腈,粗產(chǎn)品,真空干燥箱，75,24h,提純,重結(jié)晶,沸騰的AN/甲苯（1：1)冷卻到-20,過濾得產(chǎn)品，真空干燥，80,48h,Xu Wu and C.Austen Augell,1:此方法的方程式: LiB(OCH3)4 + 2(CH3)SiOOCCOOSi(CH3)3 LiB(OCO)22+ 4CH3OSi(CH3)3 2: 但上述合成方法所需的原材料不易直接得到，這大大增加了操作的復(fù)雜性和產(chǎn)品的成本. 3:通過核磁共振NMR,DTA/TGA檢驗(yàn)物質(zhì)及純度 （92%）,7,液相合成之有機(jī)溶劑法合成(2),劉建文，李新海等人采用乙腈溶劑法。實(shí)驗(yàn)分兩部分，第一部分碳酸鋰的純化 ：,15ml P204和35ml磺化煤油 Vp204:V磺化煤油=3：7配成萃取劑,分液漏斗,50mlNaOH溶液,輕搖10min,靜置，待分層后棄水相備用,事先準(zhǔn)備好的碳酸鈉溶液,萃取除雜，濃縮溶液，真空干燥得高純度的碳酸鈉粉末,實(shí)驗(yàn)第二部分：制備,7.0g高純度LiCO3,40.0gH2C2O4,I00ml無水乙腈,室溫持續(xù)攪拌30min,迅速加入15.0gH3BO3 同時加入80ml無水乙腈,繼續(xù)攪拌30至60min,反應(yīng)完全后過濾除去不容物，濾液在50左右減壓蒸餾除去乙腈，得出產(chǎn)品,真空干燥，80,24h,提純,用60至70乙二醇二甲醚溶解，冷卻到-20重結(jié)晶,真空干燥，80,48h,1：此方法制得純度達(dá)到99.95%。 2：得到的產(chǎn)品通過紅外光譜和X射線衍射檢測手段定性，用原子吸收和離子色譜檢測手段定量。,固相法制備LiBOB(1),1：余碧濤，仇衛(wèi)華等人采用固相法制備。 2 :反應(yīng)方程式：2HOOCCOOH.2H2O+LiOH.H2O+H3BO3LiB(C2O4)2+9H2O 3:合成路線如下,草酸，氫氧化鋰，和硼酸按摩爾比2：1:1混合,美式攪拌機(jī)攪拌1min,烤箱中反應(yīng)溫度分別為70,110,240,6h,非真空，得粗產(chǎn)物,提純,重結(jié)晶:沸騰的四氫呋喃/乙醚=1:1，冷卻到-20,過濾得產(chǎn)品，真空干燥，60h,60,1:此方法純度達(dá)99%以上，最好反應(yīng)溫度在240至280之間。 2：產(chǎn)物通過NMP,FTIR,TG,DTA來檢測和檢驗(yàn)純度。 3：優(yōu)點(diǎn)：容易操作，成本低，環(huán)境友好。不需要引入其他反應(yīng)介質(zhì)，產(chǎn)物不帶結(jié)晶水，而且避免了LiBOB 電解質(zhì)合成過程涉及蒸餾、回流等復(fù)雜工藝和不易大規(guī)模生產(chǎn)等問題。 缺點(diǎn)：固相反應(yīng)反應(yīng)時間長，加熱不均勻，在這個基礎(chǔ)上，仇衛(wèi)華等通過采用微波法合成LiBOB，將H2C2O4、LiOHH2O 和H3BO3 按摩爾比為211 混合均勻后，置于微波爐中，加熱360 min 內(nèi)即可完成LiBOB 材料的的合成。微波法合成與液相合成法和一般固相合成法相比，大大降低了合成過程中的能耗，節(jié)約了合成成本，減少了對環(huán)境的污染。,改進(jìn)的固相法制備LiBOB,張麗娟，孫菁等人對傳統(tǒng)的固相法加以改進(jìn)，采用分步合成制備，合成路線如下：,H2C2O4.2H2O在105至110烘干除去結(jié)晶水,2mol H2C2O4,1mol LiOH.H2O 研磨混合均勻,1mol H3BO3,60預(yù)加熱2h,繼續(xù)混合研磨，至原料徹底研細(xì)并混合均勻,真空干燥箱，70,6h,加入自制的干燥劑SYZ-01,升溫至100，真空干燥3h,得粗產(chǎn)品,溶于新鮮的無水乙腈，稍微加熱濾去不溶物,濾液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮后，在-40冷凍結(jié)晶4至5h,固液分離，得白色固體，真空干燥18h,70-100,得白色粉末,1：此方法制備的產(chǎn)品的純度達(dá)到99.64%。 2 :優(yōu)點(diǎn)：對原料進(jìn)行預(yù)處理，增加了預(yù)加熱步驟，改變了原料混合方式，對產(chǎn)品進(jìn)行兩次提純。 3：采用高錳酸鉀滴定法測量C2O42-的含量，用分光光度法