储氢材料及其制备方法与流程

技术特征：
1.一种用于制备储氢材料前体的方法，所述方法包括使锰化合物从(a)惰性溶剂、(b)不含β-氢的溶剂或它们的组合中沉淀，所述锰化合物具有经由金属-碳σ键结合到锰的一个或多个取代或未取代的烷基基团、取代或未取代的芳基基团或它们的组合，其中(i)所述锰化合物中的所述取代或未取代的烷基基团或者所述取代或未取代的芳基基团不具有β-氢，并且(ii)沉淀物在氢化时产生材料，在所述材料中，所述锰具有0.2至1.5(诸如1.0至1.5)的氧化态，并且所述材料能够经由kubas相互作用吸附h2。2.一种用于制备储氢材料的方法，所述方法包括：(i)使锰化合物从(a)惰性溶剂、(b)不含β-氢的溶剂或它们的组合中沉淀，所述锰化合物具有一个或多个取代或未取代的烷基基团、取代或未取代的芳基基团或它们的组合，以及(ii)使沉淀物氢化，其中氢化沉淀物中的锰具有0.2至1.5(诸如1.0至1.5)的氧化态，并且所述储氢材料能够经由kubas相互作用吸附h2。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述沉淀导致初始锰化合物的缩合。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述沉淀物由具有两个取代或未取代的烷基基团的锰化合物制备，并且每个取代或未取代的烷基基团经由2电子2中心单键连接到所述锰。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述金属-碳σ键不是3中心2电子键。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述沉淀物由锰化合物(me3si-ch2)2mn制备。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述溶剂为惰性溶剂(例如，超临界氙、超临界氪、超临界甲烷、超临界co2或它们的任意组合)。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述溶剂为不含β-氢的溶剂。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述溶剂不是甲苯。10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述溶剂选自超临界氙、超临界氪、超临界甲烷、超临界co2、四烷基硅烷(例如，四甲基硅烷)、金刚烷、立方烷、新戊烷、二甲苯、三甲苯(例如，1,3,5-三甲苯)以及它们的任意组合。11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述溶剂为1,3,5-三甲苯。12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述锰化合物在所述溶剂中的浓度大于约3.1g/100ml。13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述锰化合物在所述溶剂中的浓度大于约4g/100ml。14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述锰化合物在所述溶剂中的浓度大于约5g/100ml。15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述锰化合物在所述溶剂中的浓度为约3.5mg/100ml至约50mg/ml。16.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中沉淀步骤在不存在h2的情况下执行。17.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述沉淀步骤涉及热沉淀、光化学沉
淀或它们的组合。18.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述沉淀步骤包括加热所述锰化合物，以及分离所述沉淀物。19.根据权利要求18所述的方法，其中将所述锰化合物加热到约50℃至约250℃(例如，加热到约80℃至约110℃)。20.根据权利要求18所述的方法，其中将所述锰化合物加热到约110℃至约250℃。21.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述沉淀物的重量大于所述锰化合物的原始重量的约40％。22.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述沉淀物的重量大于所述锰化合物的原始重量的约50％。23.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述沉淀物的重量大于所述锰化合物的原始重量的约60％。24.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述沉淀物含有大于约40重量％的除锰以外的残余物。25.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述沉淀物含有大于约50重量％的除锰以外的残余物。26.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述沉淀物含有大于约60重量％的除锰以外的残余物。27.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中氢化材料能够通过kubas相互作用和/或物理吸附将h2吸附到至少约2重量％、至少约4重量％、至少约8重量％、至少约10重量％、至少约10.5重量％或至少约12重量％的水平。28.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述氢化材料包含mnh
x
(任选地还包含残余烃和/或溶剂)，其中x为0.2至1.5(诸如1.0至1.5)，并且所述氢化材料能够可逆地每个mn储存两个以上的h2分子。29.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述氢化材料中的所述锰包括mn(i)和mn(ii)。30.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述沉淀物通过所述锰化合物的缩合形成。31.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述氢化材料为本体固体。32.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述氢化材料在室温下是稳定的。33.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述氢化材料还包含一种或多种附加金属。34.根据权利要求33所述的方法，其中所述一种或多种附加金属选自铌、钼、锝、钌、铑、钯、银、铁、锆、锌、镓、镉、铪、钽、钨、铼、锇、铱、铂、金、汞以及它们的任意组合。35.根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述方法还包括(i)使所述氢化材料经受抽真空、加热或两者，以及任选地(ii)重复以下项一次或多次：(a)使抽真空的和/或加热的材料氢化，以及(b)使所述氢化材料经受抽真空、加热或两者。36.一种储氢材料(金属氢化物)，所述储氢材料(金属氢化物)通过根据前述权利要求中任一项所述的方法获得。
37.一种用于制备过渡金属化合物的缩合产物的方法，所述方法包括在不存在氢的情况下，使过渡金属化合物从(a)惰性溶剂、(b)不含β-氢的溶剂或它们的组合中沉淀，所述过渡金属化合物具有经由金属-碳σ键结合到过渡金属的一个或多个取代或未取代的烷基基团、取代或未取代的芳基基团或它们的组合，其中(i)沉淀物中的所述取代或未取代的烷基基团或者所述取代或未取代的芳基基团不具有β-氢，并且(ii)所述沉淀物在氢化时产生能够经由kubas相互作用吸附h2的材料。38.根据权利要求37所述的方法，其中所述过渡金属不是锰。39.根据权利要求37至38中任一项所述的方法，其中沉淀步骤包括：(a)在不存在氢的情况下加热所述溶剂中的所述过渡金属化合物以形成沉淀物；以及(b)任选地分离所述沉淀物。40.根据权利要求37至39中任一项所述的方法，其中所述金属-碳σ键不是3中心2电子键。41.根据权利要求37至40中任一项所述的方法，其中所述沉淀物的重量大于所述过渡金属化合物的原始重量的约40％。42.根据权利要求37至41中任一项所述的方法，其中所述沉淀物的重量大于所述过渡金属化合物的原始重量的约50％。43.根据权利要求37至42中任一项所述的方法，其中所述沉淀物的重量大于所述过渡金属化合物的原始重量的约60％。44.根据权利要求37至43中任一项所述的方法，其中所述沉淀物含有大于约40重量％的除所述过渡金属以外的残余物。45.根据权利要求37至44中任一项所述的方法，其中所述沉淀物含有大于约50重量％的除所述过渡金属以外的残余物。46.根据权利要求37至45中任一项所述的方法，其中所述沉淀物含有大于约60重量％的除所述过渡金属以外的残余物。47.根据权利要求37至46中任一项所述的方法，其中所述溶剂不含有反应性β-氢取代基。48.根据权利要求37至47中任一项所述的方法，其中所述溶剂选自超临界溶剂(例如，超临界氙、超临界氪、超临界甲烷、超临界co2)、四烷基硅烷(例如，四甲基硅烷)、金刚烷、立方烷、新戊烷、二甲苯、三甲苯(例如，1,3,5-三甲苯)以及它们的任意组合。49.根据权利要求37至48中任一项所述的方法，其中所述烷基基团为甲硅烷基化的烷基基团。50.根据权利要求37至49中任一项所述的方法，其中所述烷基基团选自均三甲苯基、新戊基、三甲基甲硅烷基甲基以及它们的任意组合。51.根据权利要求37至50中任一项所述的方法，其中所述芳基基团为任选地被一个或多个烷基(例如，甲基)基团取代的苄基。52.根据权利要求37至51中任一项所述的方法，其中所述过渡金属为第一行过渡金属。53.根据权利要求37至52中任一项所述的方法，其中所述过渡金属选自钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍和铜。54.根据权利要求37至53中任一项所述的方法，其中所述过渡金属为锰。
55.根据权利要求37至54中任一项所述的方法，其中过渡金属烷基化合物或过渡金属芳基化合物还包含一种或多种附加金属。56.根据权利要求55所述的方法，其中所述一种或多种附加金属选自铌、钼、锝、钌、铑、钯、银、铁、锆、锌、镓、镉、铪、钽、钨、铼、锇、铱、铂、金、汞以及它们的任意组合。57.根据权利要求37至56中任一项所述的方法，其中步骤(a)在约50℃至约250℃的温度下或在约80℃至约110℃的温度下进行。58.根据权利要求37至57中任一项所述的方法，其中在步骤(a)中，所述过渡金属烷基化合物或所述过渡金属芳基化合物在所述溶剂中的浓度大于约3.1g/100ml。59.根据权利要求37至58中任一项所述的方法，其中所述过渡金属烷基化合物或所述过渡金属芳基化合物在所述溶剂中的浓度大于约4g/100ml。60.根据权利要求37至59中任一项所述的方法，其中所述过渡金属烷基化合物或所述过渡金属芳基化合物在所述溶剂中的浓度大于约5g/100ml。61.根据权利要求37至60中任一项所述的方法，其中所述过渡金属烷基化合物或所述过渡金属芳基化合物在所述溶剂中的浓度为约3.5mg/100ml至约50mg/ml。62.根据权利要求37至61中任一项所述的方法，所述方法还包括使所述沉淀物任选地在选自超临界xe、超临界kr、超临界甲烷、超临界co2以及它们的任意组合的超临界溶剂中氢化，以及任选地分离氢化沉淀物。63.一种过渡金属烷基化合物或过渡金属芳基化合物的缩合产物，所述缩合产物通过根据权利要求37至61中任一项所述的方法制备。64.一种储氢材料(金属氢化物)，所述储氢材料(金属氢化物)通过根据权利要求62所述的方法制备。65.一种用于制备储氢材料前体的方法，所述方法包括(a)在(a)惰性溶剂、(b)不含β-氢的溶剂或它们的组合中制备化合物，所述化合物通过以下步骤形成：(i)使式m1x2的化合物与式m
2-ch
2-r-ch
2-m2的化合物反应；或者(ii)使式m1x2的化合物与式m3(ch
2-r-ch2)的化合物反应；以及(iii)如果在步骤(i)或步骤(ii)中没有形成沉淀物，则任选地使步骤(i)或步骤(ii)的产物沉淀；b)任选地分离步骤(a)的产物；其中每个m1独立地选自钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍和铜(优选地锰)，每个m2独立地选自mgx、li、k和na(优选地li)，m3为zn或mg，r为不含有β-氢取代基的取代或未取代的亚烷基基团或者取代或未取代的亚芳基基团，x为卤素(例如，cl、br、i，优选地i)，并且其中所述沉淀物在氢化时产生能够经由kubas相互作用吸附h2的材料。66.根据权利要求65所述的方法，其中步骤(a)在选自以下的溶剂中进行：超临界溶剂(例如，超临界氙、超临界氪、超临界甲烷、超临界co2)、金刚烷、立方烷、三甲苯(例如，1,3,
5-三甲苯)、四烷基硅烷(例如，四甲基硅烷)、二乙醚、戊烷、己烷、庚烷、辛烷、石油醚、甲苯以及它们的任意组合(优选地二乙醚)。67.根据权利要求65至66中任一项所述的方法，其中所述沉淀物含有大于约40重量％的除m1以外的残余物。68.根据权利要求65至67中任一项所述的方法，其中所述沉淀物含有大于约50重量％的除m1以外的残余物。69.根据权利要求65至68中任一项所述的方法，其中所述沉淀物含有大于约60重量％的除m1以外的残余物。70.根据权利要求65至69中任一项所述的方法，其中所述溶剂不含有β-氢取代基。71.根据权利要求65至70中任一项所述的方法，其中所述亚烷基基团具有式-ch
2-y-ch
2-，其中y为任选地甲硅烷基化的亚烷基基团或任选地甲硅烷基化的亚芳基基团。72.根据权利要求65至71中任一项所述的方法，其中所述亚烷基基团为甲硅烷基化的亚烷基基团。73.根据权利要求65至72中任一项所述的方法，其中所述亚烷基基团为-ch2si(ch3)2ch
2-。74.根据权利要求65至73中任一项所述的方法，其中芳基基团为-ch2(亚苯基)ch
2-，其中所述亚苯基任选地被一个或多个烷基(例如，ch3)基团取代。75.根据权利要求65至74中任一项所述的方法，其中m1为锰。76.根据权利要求65至75中任一项所述的方法，其中m1为锰，x为i，并且所述溶剂为二乙醚。77.根据权利要求65至76中任一项所述的方法，所述方法还包括(c)使步骤(a)或步骤(b)的所述产物氢化以形成金属氢化物；以及(d)任选地分离所述金属氢化物。78.根据权利要求77所述的方法，其中所述氢化材料中的m1为锰，并且所述锰具有0.2至1.5(诸如1.0至1.5)的氧化态。79.一种储氢材料前体，所述储氢材料前体通过根据权利要求65至76中任一项所述的方法制备。80.一种储氢材料(金属氢化物)，所述储氢材料(金属氢化物)通过根据权利要求77至78中任一项所述的方法制备。81.根据权利要求80所述的储氢材料(金属氢化物)，其中所述金属氢化物能够(经由kubas相互作用和/或物理吸附)将h2吸附到至少约2重量％、至少约4重量％、至少约8重量％、至少约10重量％、至少约10.5重量％或至少约12重量％的水平。82.一种用于制备储氢材料前体的方法，所述方法包括(a)(i)在不存在氢的情况下，在选自二甲苯、1,3,5-三甲苯、四烷基硅烷、四芳基硅烷以及它们的任意组合的溶剂中，加热式m1r2的化合物；(ii)如果在步骤(i)中没有形成沉淀物，则任选地使步骤(i)的产物沉淀；以及(b)任选地分离步骤(a)的产物；其中
m1独立地选自钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍和铜，并且r为不含有β-氢取代基的取代或未取代的烷基基团或者取代或未取代的芳基基团。83.根据权利要求82所述的方法，其中所述沉淀物的重量大于所述m1r2的原始重量的约40％。84.根据权利要求82至83中任一项所述的方法，其中所述沉淀物的重量大于所述m1r2的原始重量的约50％。85.根据权利要求82至84中任一项所述的方法，其中所述沉淀物的重量大于所述m1r2的原始重量的约60％。86.根据权利要求82至85中任一项所述的方法，其中所述沉淀物含有大于约40重量％的除m1以外的残余物。87.根据权利要求82至86中任一项所述的方法，其中所述沉淀物含有大于约50重量％的除m1以外的残余物。88.根据权利要求82至87中任一项所述的方法，其中所述沉淀物含有大于约60重量％的除m1以外的残余物。89.根据权利要求82至88中任一项所述的方法，其中所述沉淀物包含式-ch
2-y-ch
2-的基团，其中y为任选地甲硅烷基化的亚烷基基团或任选地甲硅烷基化的亚芳基基团。90.根据权利要求89所述的方法，其中所述亚烷基基团为甲硅烷基化的亚烷基基团。91.根据权利要求89至90中任一项所述的方法，其中所述亚烷基基团为-ch2si(ch3)2ch
2-。92.根据权利要求82至88中任一项所述的方法，其中所述沉淀物包含式-ch2(亚苯基)ch
2-的基团，其中所述亚苯基任选地被一个或多个烷基(例如，ch3)基团取代。93.根据权利要求82至92中任一项所述的方法，其中过渡金属为锰。94.根据权利要求82至93中任一项所述的方法，其中所述式m1r2的化合物在所述溶剂中的浓度大于约3.1g/100ml。95.根据权利要求82至94中任一项所述的方法，其中所述式m1r2的化合物在所述溶剂中的浓度大于约4g/100ml。96.根据权利要求82至95中任一项所述的方法，其中所述式m1r2的化合物在所述溶剂中的浓度大于约5g/100ml。97.根据权利要求82至96中任一项所述的方法，其中所述式m1r2的化合物在所述溶剂中的浓度为约3.5mg/100ml至约50mg/ml。98.根据权利要求82至97中任一项所述的方法，所述方法还包括(c)使步骤(a)或步骤(b)的所述产物氢化以形成金属氢化物；以及(d)任选地分离所述金属氢化物。99.根据权利要求98所述的方法，其中所述m1为锰，并且所述锰具有0.2至1.5(诸如1.0至1.5)的氧化态。100.一种储氢材料前体，所述储氢材料前体通过这样的方法制备，所述方法是根据权利要求82至97中任一项所述的方法。101.一种储氢材料(金属氢化物)，所述储氢材料(金属氢化物)通过根据权利要求98至99中任一项所述的方法制备。
102.根据权利要求101所述的储氢材料(金属氢化物)，其中所述金属氢化物能够(经由kubas相互作用和/或物理吸附)将h2吸附到至少约2重量％、至少约4重量％、至少约8重量％、至少约10重量％、至少约10.5重量％或至少约12重量％的水平。103.一种用于制备储氢材料前体的方法，所述方法包括(i)任选地在(a)惰性溶剂、(b)不含β-氢的溶剂或它们的组合的存在下，并且任选地在氢的存在下，使式m
1a
(p)
n
r(例如，m
1a
(co)
n
r)的过渡金属化合物发生热和/或光化学分解；(ii)如果在步骤(i)中没有形成沉淀物，则任选地使步骤(i)的产物沉淀；以及b)任选地分离步骤(a)的产物；其中m1选自钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍和铜(优选地锰)；p为π-酸性配体(例如，co)；r为以下项：不存在、氢、取代或未取代的烷基或者取代或未取代的芳基；a为1或2；并且n为1、2、3、4、5、6、7、8、9或10；其中分解产物在氢化时产生能够经由kubas相互作用吸附h2的材料。104.根据权利要求103所述的方法，其中r不存在，m1为锰，a为1且n为10，并且步骤(a)(i)包括使mn2(co)
10
在氢的存在下发生热和/或光化学分解。105.根据权利要求103所述的方法，其中所述取代或未取代的烷基基团和/或取代或未取代的芳基基团不含有β-氢取代基。106.根据权利要求103至105中任一项所述的方法，其中步骤(a)在选自以下的溶剂中进行：超临界溶剂(例如，超临界氙、超临界氪、超临界甲烷、超临界co2)、环己烷、新戊烷、金刚烷、立方烷、二甲苯、三甲苯(例如，1,3,5-三甲苯)以及它们的任意组合。107.根据权利要求103至106中任一项所述的方法，其中所述分解产物的重量大于所述式m
1a
(p)
n
r(例如，m
1a
(co)
n
r)的过渡金属化合物的原始重量的约40％。108.根据权利要求103至107中任一项所述的方法，其中所述分解产物的重量大于所述式m
1a
(p)
n
r(例如，m
1a
(co)
n
r)的过渡金属化合物的原始重量的约50％。109.根据权利要求103至107中任一项所述的方法，其中所述分解产物的重量大于所述式m
1a
(p)
n
r(例如，m
1a
(co)
n
r)的过渡金属化合物的原始重量的约60％。110.根据权利要求103至109中任一项所述的方法，其中所述分解产物含有大于约40重量％的除m1以外的残余物。111.根据权利要求103至110中任一项所述的方法，其中所述分解产物含有大于约50重量％的除m1以外的残余物。112.根据权利要求103至111中任一项所述的方法，其中所述分解产物含有大于约60重量％的除m1以外的残余物。113.根据权利要求103至112中任一项所述的方法，其中所述溶剂不含有β-氢取代基。114.根据权利要求103至113中任一项所述的方法，其中所述烷基基团为甲硅烷基化的亚烷基基团。115.根据权利要求103至114中任一项所述的方法，其中所述亚烷基基团为-ch2si(ch3)3。
116.根据权利要求103至115中任一项所述的方法，其中所述芳基基团为-ch2(亚苯基)，其中所述亚苯基任选地被一个或多个烷基(例如，ch3)基团取代。117.根据权利要求103至116中任一项所述的方法，其中m1为锰。118.根据权利要求103至117中任一项所述的方法，其中所述分解产物具有式mnh
x
(p)
n
r
y
(例如，mnh
x
(co)
n
r
y
)；其中x为0.2至1.5(诸如1.0至1.5)；n为0-5(例如，1、2、3、4或5)；并且y为0-1。119.根据权利要求103至118中任一项所述的方法，其中步骤(a)在(a)惰性溶剂、(b)不含β-氢的溶剂或它们的组合的存在下进行，并且所述式m
1a
(p)
n
r(例如，m
1a
(co)
n
r)的过渡金属化合物在所述溶剂中的浓度大于约3.1g/100ml。120.根据权利要求103至119中任一项所述的方法，其中步骤(a)在(a)惰性溶剂、(b)不含β-氢的溶剂或它们的组合的存在下进行，并且所述式m
1a
(p)
n
r(例如，m
1a
(co)
n
r)的过渡金属化合物在所述溶剂中的浓度大于约4g/100ml。121.根据权利要求103至120中任一项所述的方法，其中步骤(a)在(a)惰性溶剂、(b)不含β-氢的溶剂或它们的组合的存在下进行，并且所述式m
1a
(p)
n
r(例如，m
1a
(co)
n
r)的过渡金属化合物在所述溶剂中的浓度大于约5g/100ml。122.根据权利要求103至121中任一项所述的方法，其中步骤(a)在(a)惰性溶剂、(b)不含β-氢的溶剂或它们的组合的存在下进行，并且所述式m
1a
(p)
n
r(例如，m
1a
(co)
n
r)的过渡金属化合物在所述溶剂中的浓度为约3.5mg/100ml至约50mg/ml。123.根据权利要求103至118中任一项所述的方法，其中步骤(a)在不存在溶剂的情况下进行。124.根据权利要求103至123中任一项所述的方法，所述方法还包括(c)使步骤(a)或步骤(b)的所述产物任选地在选自超临界xe、超临界kr、超临界甲烷、超临界co2以及它们的任意组合的超临界溶剂中氢化，以形成金属氢化物；以及(d)任选地分离所述金属氢化物。125.根据权利要求124所述的方法，其中氢化产物中的m1为锰，并且所述锰具有0.2至1.5(诸如1.0至1.5)的氧化态。126.一种储氢材料前体，所述储氢材料前体通过根据权利要求103至123中任一项所述的方法制备。127.一种储氢材料(金属氢化物)，所述储氢材料(金属氢化物)通过根据权利要求124至125中任一项所述的方法制备。128.根据权利要求127所述的储氢材料(金属氢化物)，其中所述金属氢化物能够(经由kubas相互作用和/或物理吸附)将h2吸附到至少约2重量％、至少约4重量％、至少约8重量％、至少约10重量％、至少约10.5重量％或至少约12重量％的水平。129.一种式m1h
x
(p)
n
r
y
(例如，m1h
x
(co)
n
r
y
)的化合物其中m1选自钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍和铜(优选地锰)；p为π-酸性配体(例如，co)；
x为0.2至1.5、0.5至1.5或1.0至1.5(诸如1.0至1.4、1.0至1.3、1.0至1.2、1.1至1.4、1.1至1.3、1.1至1.2、1.2至1.4或1.2至1.3)；r为以下项：不存在、氢、取代或未取代的烷基或者取代或未取代的芳基；n为0-5(诸如0.01至5或0.1至5，例如1、2、3、4或5)；并且y为0-1(例如，0.01至1或0.1至1)。130.一种式m1h
x
(p)
n
(h2)
z
r
y
(例如，m1h
x
(co)
n
(h2)
z
r
y
)的化合物其中m1选自钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍和铜(优选地锰)；p为π-酸性配体(例如，co)；r为以下项：不存在、氢、取代或未取代的烷基或者取代或未取代的芳基；x为0.2至1.5、0.5至1.5或1.0至1.5(诸如1.0至1.4、1.0至1.3、1.0至1.2、1.1至1.4、1.1至1.3、1.1至1.2、1.2至1.4或1.2至1.3)；z为0-4(诸如0.01至4、0.1至4或2.1至4，例如1、2、3或4)；n为0-5(诸如0.01至5或0.1至5，例如1、2、3、4或5)；并且y为0-1(例如，0.01至1或0.1至1)。131.一种化合物，所述化合物选自131.一种化合物，所述化合物选自以及其中每个m1独立地选自钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍和铜；每个r独立地为取代或未取代的烷基基团或者取代或未取代的芳基基团，所述基团不含有β-氢取代基并且经由金属-碳σ键而不是3中心2电子键结合到m1；并且每个n独立地为1-1000(例如，1-100、1-50、1-25、1-20、1-10、3-100、3-50、3-25或3-20)。132.根据权利要求131所述的化合物，其中每个烷基基团独立地为甲硅烷基化的烷基基团。133.根据权利要求131至132中任一项所述的化合物，其中每个取代或未取代的烷基基团独立地选自均三甲苯基、新戊基和三甲基甲硅烷基甲基，以及它们的任意组合。134.一种化合物，所述化合物选自
其中每个n独立地为1-1000(例如，1-100、1-50、1-25、1-20、1-10、3-100、3-50、3-25或3-20)。135.根据权利要求128至134中任一项所述的化合物，其中所述化合物在室温下是稳定的。136.根据权利要求128至135中任一项所述的化合物，其中所述化合物为本体固体。137.根据权利要求128至136中任一项所述的化合物，其中所述化合物在氢化时产生能够经由kubas相互作用吸附h2的材料。138.根据权利要求131至137中任一项所述的化合物，其中所述化合物在氢化时能够经由kubas相互作用和物理吸附来吸附h2。139.根据权利要求131至138中任一项所述的化合物，其中所述化合物在氢化时能够(经由kubas相互作用和/或物理吸附)将h2吸附到至少约2重量％、至少约4重量％、至少约8重量％、至少约10重量％、至少约10.5重量％或至少约12重量％的水平。140.根据权利要求131至139中任一项所述的化合物，其中所述化合物在氢化时能够经由kubas相互作用吸附至少一个h2。
141.根据权利要求131至140中任一项所述的化合物，其中所述化合物在氢化时能够经由kubas相互作用吸附至少两个h2。142.根据权利要求131至141中任一项所述的化合物，其中所述化合物在氢化时能够经由kubas相互作用吸附至少三个h2。143.根据权利要求131至142中任一项所述的化合物，其中所述化合物在氢化时能够经由kubas相互作用吸附至少四个h2。144.一种储氢材料(金属氢化物)，所述储氢材料(金属氢化物)通过包括使根据权利要求131至143中任一项所述的化合物氢化的方法制备。145.根据权利要求144所述的储氢材料(金属氢化物)，其中所述金属氢化物能够(经由kubas相互作用和/或物理吸附)将h2吸附到至少约2重量％、至少约4重量％、至少约8重量％、至少约10重量％、至少约10.5重量％或至少约12重量％的水平。146.根据权利要求36、64、80、81、101、102、127、128、144和145中任一项所述的金属氢化物，其中所述金属氢化物不含或基本上不含除钛、钒、铬、铁、钴、镍和铜以外的金属离子。147.根据权利要求36、64、80、81、101、102、127、128、144和145中任一项所述的金属氢化物，其中所述金属氢化物为固体、凝胶或丸粒，并且任选地为基本上无定形的。148.根据权利要求36、64、80、81、101、102、127、128、144和145中任一项所述的金属氢化物，其中所述金属氢化物用于储氢；任选地其中所述金属氢化物通过h2与金属之间的相互作用储存氢；并且任选地其中h2与所述金属之间的所述相互作用为kubas相互作用。149.根据权利要求36、64、80、81、101、102、127、128、144和145中任一项所述的金属氢化物，其中所述金属氢化物的氢化和/或脱氢是热力学中性的。150.一种用于制备储氢材料的方法，所述方法包括(a)在氢的一种或多种气氛下，在选自超临界xe、超临界氪、超临界甲烷、超临界co2或它们的组合的溶剂中，加热式m1r2的化合物；(b)任选地分离步骤(a)的产物；以及(c)任选地使步骤(a)或步骤(b)的所述产物任选地在选自超临界xe、超临界氪、超临界甲烷、超临界co2或它们的组合的溶剂中进一步氢化；其中m1独立地选自钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍和铜，并且r为不含有β-氢取代基的取代或未取代的烷基基团或者取代或未取代的芳基基团。151.根据权利要求150所述的方法，其中步骤(a)和(c)在选自超临界xe、超临界氪、超临界甲烷、超临界co2或它们的组合的溶剂中进行。152.根据权利要求150至151中任一项所述的方法，其中m1r2为双(三甲基甲硅烷基甲基)锰。153.根据权利要求150至152中任一项所述的方法，其中步骤(a)和(c)在一个反应容器中执行。154.根据权利要求150至153中任一项所述的方法，其中步骤(c)是在不分离步骤(a)的所述产物的情况下执行的。155.一种储氢材料(金属氢化物)，所述储氢材料(金属氢化物)通过根据权利要求150至154中任一项所述的方法获得。
156.根据权利要求155所述的储氢材料(金属氢化物)，其中所述金属氢化物能够(经由kubas相互作用和/或物理吸附)将h2吸附到至少约2重量％、至少约4重量％、至少约8重量％、至少约10重量％、至少约10.5重量％或至少约12重量％的水平。157.一种组合物，所述组合物包含一种或多种根据权利要求36、64、80、81、101、102、127、128、144、145、155和156中任一项所述的金属氢化物。158.一种金属氢化物储存材料，所述金属氢化物储存材料包含一种或多种根据权利要求36、64、80、81、101、102、127、128、144、145、155和156中任一项所述的金属氢化物。159.一种储存氢的方法，所述方法包括：(i)提供根据权利要求36、64、80、81、101、102、127、128、144、145、155和156中任一项所述的金属氢化物；(ii)将氢添加到所述金属氢化物；以及(iii)使所述氢与所述金属氢化物配位；任选地其中所述氢被储存在储存系统中，使得所述方法包括(i)在所述储存系统中提供根据权利要求36、64、80、81、101、102、127、128、144、145、155和156中任一项所述的金属氢化物；(ii)将氢添加到所述储存系统中的所述金属氢化物；以及(iii)使所述氢与所述储存系统中的所述金属氢化物配位。160.根据权利要求159所述的方法，所述方法还包括从所述金属氢化物释放所述氢。161.根据权利要求160所述的方法，其中通过以下方式从所述金属氢化物释放所述氢：降低所述储存系统中所述氢的压力，增加所述储存系统的温度，或它们的组合。162.根据权利要求159-161中任一项所述的方法，其中将氢吸附到所述金属氢化物和/或将氢从所述金属氢化物解吸是热力学中性的。163.一种储氢系统，所述储氢系统包括储存系统和位于所述储存系统内的根据权利要求36、64、80、81、101、102、127、128、144、145、155和156中任一项所述的金属氢化物。164.一种电池或燃料电池，所述电池或燃料电池包含根据权利要求36、64、80、81、101、102、127、128、144、145、155和156中任一项所述的金属氢化物。165.一种用于选自氢、甲烷和压缩天然气的气体的储存系统，所述储存系统包括储存系统和位于所述储存系统内的根据权利要求36、64、80、81、101、102、127、128、144、145、155和156中任一项所述的金属氢化物。166.一种用于使用燃料电池产生电或使用氧化剂产生热的储存系统，所述储存系统包括储存系统和位于所述储存系统内的根据权利要求36、64、80、81、101、102、127、128、144、145、155和156中任一项所述的金属氢化物。

技术总结
本发明涉及改进的储氢材料及其改进的制备方法。通过本文所述的方法制备的储氢材料在用作储氢系统时表现出增强的储氢能力。本文所述的方法可以商业规模开展。述的方法可以商业规模开展。述的方法可以商业规模开展。


技术研发人员：D
受保护的技术使用者：库巴根有限公司
技术研发日：2020.09.16
技术公布日：2022/4/26