フッ化水素酸塩

フッ化水素塩は、フッ化物イオンと水素化物イオンの混合物を含むイオン化合物であり、通常は強い電気陽性を示す金属カチオンを含みます。オキシ水素化物などの他の混合水素化物とは異なり、フッ化水素塩は、フッ化物イオンと水素化物イオンの大きさが似ており、電荷も同一であるため、通常は固溶体です。

例

フッ化水素塩は、通常、1種類以上のアルカリ金属またはアルカリ土類金属を含み、その親化合物であるフッ化物および水素化物は主にイオン性です。単一の金属対イオンを持つ例としては、Li(H,F) [ 1 ] Na (H,F) [ 2 ] Mg ( H , F) 2、[ 3 ]およびCa(H,F) 2などがあります。[ 4 ]より複雑なフッ化水素塩としては、ペロブスカイト構造のNaMg(H,F) 3 [ 5 ]およびMCa(H,F) 3 (M = RbまたはCs) [ 6 ] 、そして高圧パイロクロア化合物NaCaMg 2 (H,F) 7 などがあります。[ 7 ]

アプリケーション

フッ化水素塩は、連続的な固溶体範囲により水素貯蔵容量と熱安定性のバランスをとることができるため、熱電貯蔵材料として関心を集めている。固溶体中の水素化物をフッ化物イオンに置き換えると、化合物の水素貯蔵容量は減少するが、水素解離圧も減少するため、より高温での動作が可能になる。フッ化水素化ナトリウムの場合、水素放出（したがって圧力上昇）の最大速度は、H:F比が1:1の固溶体では443 °Cであるのに対し、純粋な水素化ナトリウムでは408 °Cであることがわかっている。[ 2 ]コスト比較により、組成NaMgH 2 Fのフッ化水素塩は、水素貯蔵容量は低いものの、高温でのフッ化水素塩の安定性が向上しているため、親水素化物NaMgH 3やその他のマグネシウム水素化物ベースの材料よりも低コストで動作できることがわかる。 [ 5 ]

参考文献

  1. ^ Messer, Charles E.; Mellor, John (1960). 「水素化リチウム-フッ化リチウム系」. The Journal of Physical Chemistry . 64 (4): 503– 505. doi : 10.1021/j100833a507 .
  2. ^ a b Humphries, TD; Sheppard, DA; Rowles, MR; Sofianos, MV; Buckley, CE (2016). 「熱エネルギー貯蔵用途における水素化ナトリウムのフッ素置換」 . Journal of Materials Chemistry A. 4 ( 31): 12170– 12178. doi : 10.1039/C6TA03623F . hdl : 20.500.11937/38652 . S2CID 99342568 . 
  3. ^ Humphries, Terry D.; Yang, Jack; Mole, Richard A.; Paskevicius, Mark; Bird, Julianne E.; Rowles, Matthew R.; Tortoza, Mariana S.; Sofianos, M. Veronica; Yu, Dehong; Buckley, Craig. E. (2020). 「熱力学制御ツールとしての水素化マグネシウムにおけるフッ素置換」. The Journal of Physical Chemistry C. 124 ( 17): 9109– 9117. doi : 10.1021/acs.jpcc.9b11211 . hdl : 20.500.11937/82253 . S2CID 216389446 . 
  4. ^ Vergnat-Grandjean、D.;ベルニャ、P.ブライス、J.-F. R. レヴェック (1979)。 「水素化フッ化カルシウムCaF2−x Hxの赤外スペクトル」。フィジカ ステータス ソリッド B。96 (2): 611–616。ビブコード: 1979PSSBR..96..611V。土井：10.1002/pssb.2220960215。
  5. ^ a b Sheppard, DA; Corgnale, C.; Hardy, B.; Motyka, T.; Zidan, R.; Paskevicius, M.; Buckley, CE (2014). 「NaMgH2Fの水素化特性とマグネシウム系金属水素化物材料の集光型太陽熱蓄熱システムにおける予備的な技術・コスト評価」RSC Adv . 4 (51): 26552– 26562. Bibcode : 2014RSCAd...426552S . doi : 10.1039/c4ra01682c .
  6. ^ Mutschke, Alexander; Wylezich, Thomas; Sontakke, Atul D.; Meijerink, Andries; Hoelzel, Markus; Kunkel, Nathalie (2021). 「MCaH x F 3− x (M = Rb, Cs): 合成、構造、および明るく位置依存的に調整可能なEu 2+発光」. Advanced Optical Materials . 9 (8). doi : 10.1002/adom.202002052 . hdl : 1874/416293 . S2CID 234044454 . 
  7. ^新井一成;小林洋二；唐、雅。筒井祐介；坂巻大輔山本 隆文;藤井孝太郎；八島正友；セキ、シュウ。影山 洋 (2018) 「水素化物-フッ化物パイロクロアNaCaMg2F7−x Hxの高圧合成」。化学の手紙。47 (7): 829–832。土井: 10.1246/cl.180256。S2CID 103480004。 
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