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JP6085331B2 - REAGENT COMPLEX AND METHOD FOR SYNTHESIZING REAGENT COMPLEX - Google Patents

REAGENT COMPLEX AND METHOD FOR SYNTHESIZING REAGENT COMPLEX Download PDF

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JP6085331B2
JP6085331B2 JP2015093945A JP2015093945A JP6085331B2 JP 6085331 B2 JP6085331 B2 JP 6085331B2 JP 2015093945 A JP2015093945 A JP 2015093945A JP 2015093945 A JP2015093945 A JP 2015093945A JP 6085331 B2 JP6085331 B2 JP 6085331B2
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トヨタ モーター エンジニアリング アンド マニュファクチャリング ノース アメリカ,インコーポレイティド
トヨタ モーター エンジニアリング アンド マニュファクチャリング ノース アメリカ,インコーポレイティド
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発明の詳細な説明
関連する出願との相互参照
本願は、2013年10月4日付けで提出された出願番号第14/046,081号の一部継続出願および2014年3月19日付けで提出された出願番号第14/219,823号の一部継続出願であり、その各々の全体を引用によって本明細書に援用する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Cross-reference to related applications This application is a continuation-in-part of application number 14 / 046,081, filed October 4, 2013, and filed March 19, 2014 No. 14 / 219,823, each of which is hereby incorporated by reference herein in its entirety.

技術分野
本発明は、概して、1つ以上の水素化物分子と安定的に複合された0価金属元素からなる合成物に関し、特に、水素化ホウ素リチウムと複合された0価マンガンまたは錫に関し、また、複合体を合成するための方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates generally to composites of zerovalent metal elements that are stably complexed with one or more hydride molecules, and more particularly to zerovalent manganese or tin complexed with lithium borohydride, and And a method for synthesizing the complex.

背景
金属またはメタロイドが直接水素に結合されている化合物である水素化物は、化学およびエネルギ技術において多種多様な公知の用途および開発中の用途を有する比較的活動的な分子である。このような用途には、還元剤、水素化触媒、乾燥剤、強塩基、充電式バッテリ内の成分、および場合によっては燃料電池技術における固体水素貯蔵媒体としての用途が含まれる。
Background Hydrides, compounds in which metals or metalloids are bonded directly to hydrogen, are relatively active molecules with a wide variety of known and developing applications in chemical and energy technology. Such applications include applications as reducing agents, hydrogenation catalysts, desiccants, strong bases, components in rechargeable batteries, and possibly solid hydrogen storage media in fuel cell technology.

金属ナノ粒子、すなわち、100nm未満の寸法を有する純粋な形または合金形の元素金属の粒子は、それらの対応するバルク金属と比較して、特有の物理的特性、化学的特性、電気的特性、磁気的特性、光学的特性、および他の特性を有する。そのため、これら粒子は、中でも、化学、医薬、エネルギおよび高性能電子機器などの分野において用いられているかまたは開発されている。   Metal nanoparticles, i.e. pure or alloyed elemental metal particles with dimensions of less than 100 nm, have unique physical, chemical, electrical properties, compared to their corresponding bulk metals, Has magnetic properties, optical properties, and other properties. Therefore, these particles are used or developed in fields such as chemistry, medicine, energy and high performance electronic equipment, among others.

金属ナノ粒子のための合成方法は、典型的には、「トップダウン(top-down)」または「ボトムアップ(bottom-up)」であることを特徴とし、さまざまな化学的アプローチ、物理的アプローチ、さらには生物学的アプローチを含む。トップダウン技術は、さまざまなエネルギ入力を用いて、マクロスケールの金属粒子をナノスケールの粒子に物理的に分解することを含む。ボトムアップ方法は、分離された原子、分子またはクラスタからナノ粒子を形成することを含む。   Synthetic methods for metal nanoparticles are typically characterized by being “top-down” or “bottom-up”, with various chemical and physical approaches And even biological approaches. Top-down technology involves physically decomposing macroscale metal particles into nanoscale particles using various energy inputs. The bottom-up method involves forming nanoparticles from separated atoms, molecules or clusters.

トップダウン式金属ナノ粒子合成のための、物理的力による方法には、マクロスケール金属粒子の粉砕、マクロスケール金属のレーザアブレーションおよびマクロスケール金属の放電加工が含まれていた。ボトムアップ合成に対する化学的アプローチは、一般に、核生成種粒子または自己核生成を用いて金属塩を0価金属元素に還元すること、および金属ナノ粒子に成長させることを含む。   Physical force methods for top-down metal nanoparticle synthesis included comminution of macroscale metal particles, laser ablation of macroscale metal and electrical discharge machining of macroscale metal. A chemical approach to bottom-up synthesis generally involves reducing metal salts to zerovalent metal elements using nucleated seed particles or autonucleation and growing into metal nanoparticles.

これらの方法の各々はいくつかの状況においては有効になり得るが、不利点を有するかまたは状況に応じて適用不可能にもなる。直接粉砕方法では、入手可能な粒子のサイズが制限される可能性があり(20nmよりも小さい粒子の生成がしばしば困難であり)、合金の化学量論比が制御不能となる可能性がある。他の物理的方法は、コストが高くなるかまたは工業規模的に容認できない可能性がある。一方、化学還元技術は、たとえば、金属カチオンが化学的還元に耐性のある状況においては役に立たない可能性がある。Mn(II)はたとえば実質的にはその場での化学還元に影響されず、このため、このアプローチをMnを含有する調合物またはMn含有ナノ粒子に適用することができなくなる。 Each of these methods may be effective in some situations, but may have disadvantages or become inapplicable depending on the situation. Direct grinding methods can limit the size of available particles (it is often difficult to produce particles smaller than 20 nm), and the stoichiometry of the alloy can become uncontrollable. Other physical methods can be costly or unacceptable on an industrial scale. On the other hand, chemical reduction techniques may not be useful, for example, in situations where metal cations are resistant to chemical reduction. Mn (II) is for example substantially not affected by the chemical reduction of in situ and therefore, it is impossible to apply this approach to the formulation or Mn 0 containing nanoparticles containing Mn 0.

非金属ナノ粒子は、金属ナノ粒子ほど十分に研究されていないが、それらを合成するための技術はある状況において開発されている。金属ナノ粒子と同様に、非金属ナノ粒子も、炭素ナノ粒子の蛍光など、バルク元素と実質的に異なる分光特性および他の特性を有する。   Non-metallic nanoparticles have not been studied as well as metal nanoparticles, but techniques for synthesizing them have been developed in some circumstances. Similar to metal nanoparticles, non-metallic nanoparticles have spectroscopic and other properties that are substantially different from bulk elements, such as the fluorescence of carbon nanoparticles.

金属であれメタロイドであれ非金属であれ任意の組成の高純度の元素ナノ粒子を生成することができる単一の合成方法があれば有用であろう。   It would be useful to have a single synthetic method that can produce high purity elemental nanoparticles of any composition, whether metal, metalloid or non-metal.

概要
水素化物と複合された0価金属元素の組成物、およびこの組成物の合成方法が提供される。
SUMMARY Compositions of zero-valent metal elements complexed with hydrides and methods for synthesizing the compositions are provided.

一局面においては、試薬複合体が開示される。試薬複合体は、式Iに従った複合体を含む。   In one aspect, a reagent complex is disclosed. The reagent complex includes a complex according to Formula I.

・X
ここで、Qは0価元素であり、Xは水素化物であり、yは0よりも大きな整数値または小数値である。いくつかの変形例においては、0価元素は非金属である一方、他の変形例においては、0価元素は金属またはメタロイドである。0価元素が非金属である2つの特定の例においては、セレンまたは炭素である。場合によっては、水素化物は水素化ホウ素リチウムであってもよく、yは1または2であってもよい。
Q 0 · X y I
Here, Q 0 is a zero-valent element, X is a hydride, and y is an integer or decimal value greater than 0. In some variations, the zero-valent element is non-metallic, while in other variations, the zero-valent element is a metal or metalloid. In two specific examples where the zerovalent element is non-metallic, it is selenium or carbon. In some cases, the hydride may be lithium borohydride and y may be 1 or 2.

別の局面では、試薬複合体を合成するための方法が開示される。当該方法は、水素化物と0価元素を含有する調合物との両方を含む混合物をボールミル粉砕するステップを含む。異なる変形例においては、0価元素は非金属または金属元素であってもよく、水素化物は複合メタロイド水素化物であってもよい。いくつかの具体的な例においては、0価元素は炭素またはセレンであり、水素化物は水素化ホウ素リチウムである。   In another aspect, a method for synthesizing a reagent complex is disclosed. The method includes ball milling a mixture comprising both a hydride and a formulation containing a zero valent element. In different variations, the zero-valent element may be a non-metallic or metallic element and the hydride may be a composite metalloid hydride. In some specific examples, the zero-valent element is carbon or selenium and the hydride is lithium borohydride.

別の局面においては、水素化物と0価元素を含有する調合物との両方を含む混合物をボールミル粉砕するステップを含む方法によって合成される試薬複合体を含む組成物が提供される。   In another aspect, a composition comprising a reagent complex synthesized by a method comprising ball milling a mixture comprising both a hydride and a formulation containing a zero valent element is provided.

図面の簡単な説明
本発明のさまざまな局面および利点は、添付の図面と併せて読まれる実施形態の以下の説明から明らかになり、より容易に認識されるだろう。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Various aspects and advantages of the present invention will become apparent and more readily appreciated from the following description of embodiments read in conjunction with the accompanying drawings, in which:

LiBHのホウ素X線光電子スペクトルを示す図である。It is a diagram showing a boron X-ray photoelectron spectrum of LiBH 4. 試薬複合体を合成するための開示方法によって合成されるMn・LiBH複合体のホウ素X線光電子スペクトルを示す図である。Is a diagram showing a boron X-ray photoelectron spectra of Mn · LiBH 4 complexes synthesized by the disclosed methods for synthesizing reagent complex. 試薬複合体を合成するための開示方法によって合成されるMn・(LiBH複合体のホウ素X線光電子スペクトルを示す図である。Is a diagram showing a boron X-ray photoelectron spectra of Mn · (LiBH 4) 2 complexes synthesized by the disclosed methods for synthesizing reagent complex. Mn粉末のマンガンX線光電子スペクトルを示す図である。It is a diagram illustrating a manganese X-ray photoelectron spectra of Mn 0 powder. 試薬複合体を合成するための開示方法によって合成されるMn・(LiBH複合体のマンガンX線光電子スペクトルを示す図である。It is a diagram illustrating a manganese X-ray photoelectron spectra of Mn · (LiBH 4) 2 complexes synthesized by the disclosed methods for synthesizing reagent complex. 図2AのMn粉末のX線光電子スペクトルと図2BのMn・(LiBH複合体のX線光電子スペクトルとの重ね合わせを示す図である。Is a diagram showing a superposition of the Mn · X-ray photoelectron spectrum of (LiBH 4) 2 complex of Mn 0 powder X-ray photoelectron spectra and 2B of Figure 2A. 試薬複合体を合成するための開示方法によって合成されるMn・LiBH複合体のX線粉末回折走査を示す図である。FIG. 4 shows an X-ray powder diffraction scan of a Mn · LiBH 4 complex synthesized by the disclosed method for synthesizing a reagent complex. 試薬複合体を合成するための開示方法によって合成されるMn・(LiBH複合体のX線粉末回折走査を示す図である。FIG. 4 shows an X-ray powder diffraction scan of a Mn. (LiBH 4 ) 2 complex synthesized by the disclosed method for synthesizing a reagent complex. 図1の方法によって合成されるMn・LiBH複合体と、試薬複合体を合成するための開示方法によって合成されるMn・(LiBH複合体とのFT−IRスペクトルの重ね合わせを示す図である。FIG. 3 shows superposition of FT-IR spectra of Mn · LiBH 4 complex synthesized by the method of FIG. 1 and Mn · (LiBH 4 ) 2 complex synthesized by the disclosed method for synthesizing a reagent complex. FIG. Sn粉末の錫X線光電子スペクトルを示す図である。It is a diagram showing a tin X-ray photoelectron spectrum of the sn 0 powder. 試薬複合体を合成するための開示方法によって合成されるSn・(LiBH複合体の錫X線光電子スペクトルを示す図である。It is a diagram illustrating a Sn · (LiBH 4) 2 Tin X-ray photoelectron spectrum of the complexes synthesized by the disclosed methods for synthesizing reagent complex. 図5AのSn粉末のX線光電子スペクトルと図5BのSn・(LiBH複合体のX線光電子スペクトルとの重ね合わせを示す図である。Is a diagram showing a superposition of the Sn · X-ray photoelectron spectrum of (LiBH 4) 2 complex of Sn 0 powder X-ray photoelectron spectra and 5B in Figure 5A. 粉末のX線光電子スペクトルを示す図である。W is a diagram showing an X-ray photoelectron spectrum of 0 powder. 試薬複合体を合成するための開示方法によって合成されるW・(LiBH複合体のX線光電子スペクトルを示す図である。It shows an X-ray photoelectron spectrum of the W · (LiBH 4) 2 complexes synthesized by the disclosed methods for synthesizing reagent complex. 図6AのW粉末のX線光電子スペクトルと図6BのW・(LiBH複合体のX線光電子スペクトルとの重ね合わせを示す図である。Is a diagram showing a superposition of the W · X-ray photoelectron spectrum of (LiBH 4) 2 complexes of W 0 powder X-ray photoelectron spectra and 6B in Figure 6A. La粉末のX線光電子スペクトルを示す図である。La is a diagram showing an X-ray photoelectron spectrum of 0 powder. 試薬複合体を合成するための開示方法によって合成されるLa・(LiBH複合体のX線光電子スペクトルを示す図である。It shows an X-ray photoelectron spectrum of the La · (LiBH 4) 2 complexes synthesized by the disclosed methods for synthesizing reagent complex. 図7AのLa粉末のX線光電子スペクトルと図7BのLa・(LiBH複合体のX線光電子スペクトルとの重ね合わせを示す図である。It is a diagram showing a superposition of the X-ray photoelectron spectrum of the La · (LiBH 4) 2 complex of La 0 powder X-ray photoelectron spectra and 7B in Figure 7A. Ge粉末のX線光電子スペクトルを示す図である。Ge is a diagram showing an X-ray photoelectron spectrum of 0 powder. 試薬複合体を合成するための開示方法によって合成されるGe・(LiBH複合体のX線光電子スペクトルを示す図である。Shows an X-ray photoelectron spectrum of Ge · (LiBH 4) 2 complexes synthesized by the disclosed methods for synthesizing reagent complex. AのGe粉末のX線光電子スペクトルと図BのGe・(LiBH複合体のX線光電子スペクトルとの重ね合わせを示す図である。Figure 8 A Ge 0 powder X-ray photoelectron spectra and FIG. 8 Ge · (LiBH 4) in B in a diagram showing the superimposition of X-ray photoelectron spectrum of the 2 complex. 試薬複合体を合成するための開示方法によって合成されるSe・(LiBH複合体のX線光電子スペクトルを示す図である。It shows an X-ray photoelectron spectra of Se · (LiBH 4) 2 complexes synthesized by the disclosed methods for synthesizing reagent complex. 試薬複合体を合成するための開示方法によって合成されるC・(LiBH複合体のX線光電子スペクトルを示す図である。It shows an X-ray photoelectron spectrum of the C · (LiBH 4) 2 complexes synthesized by the disclosed methods for synthesizing reagent complex.

詳細な説明
ここで提供される化学組成物は、高純度の元素ナノ粒子の「湿式化学」合成において実質的な有用性を有することができる。金属ナノ粒子、メタロイドナノ粒子または非金属ナノ粒子を合成するのに好適な試薬が開示される。化学組成物を調合するための開示方法は、簡単かつ再現可能である。さらに、本明細書に開示されるように、当該方法は広範囲の元素のうちのいずれかを組込む試薬を生成することができる。開示の化学組成物に組込まれる元素または「0価」元素は、金属であれメタロイドであれ非金属であれ、任意の固体元素を実質的に含む。
DETAILED DESCRIPTION The chemical compositions provided herein can have substantial utility in the “wet chemistry” synthesis of high purity elemental nanoparticles. Suitable reagents for synthesizing metal nanoparticles, metalloid nanoparticles or non-metal nanoparticles are disclosed. The disclosed method for formulating chemical compositions is simple and reproducible. Further, as disclosed herein, the method can generate reagents that incorporate any of a wide range of elements. The elements or “zero valent” elements incorporated into the disclosed chemical compositions substantially comprise any solid element, whether metal, metalloid or non-metal.

本開示の化学組成物は、概して水素化物分子と複合された0価元素を含む。これらの組成物は、概して元素材料を水素化物とともにボールミル粉砕する動作を含む開示方法を利用することによって調合することができる。   The chemical compositions of the present disclosure generally include a zero valent element complexed with a hydride molecule. These compositions can be formulated by utilizing the disclosed method, which generally includes the operation of ball milling the elemental material with the hydride.

「0価」または「0価元素」は、ここで用いられる場合、酸化状態0にある状態を指す。当該用語は代替的に、イオン化されてもおらず、他の種と共有結合で関連付けられてもいない状態を表わすものとして定義され得る。より総称的には、ここで用いられる場合の「0価」という句は、元素形態にあると表わされるような材料の状態を指す。   “Zerovalent” or “zerovalent element” as used herein refers to the state in oxidation state 0. The term may alternatively be defined as representing a state that is neither ionized nor covalently associated with other species. More generically, the phrase “zero valent” as used herein refers to the state of the material as expressed in elemental form.

「元素」という語は、ここで用いられる場合、0価形態にある周期表の任意の元素を指す。特に、その0価形態において、使用条件下で固体である任意の元素を指す。さらにより特定的には、「元素」という語は、ここで用いられる場合、温度および圧力の標準条件下において固体である任意の元素を指す。   The term “element” as used herein refers to any element of the periodic table in the zero-valent form. In particular, in its zero-valent form, it refers to any element that is solid under the conditions of use. Even more particularly, the term “element” as used herein refers to any element that is a solid under standard temperature and pressure conditions.

「金属元素」という句は、金属、ランタニドまたはメタロイドを指す。「金属」は、アルカリ土類金属、アルカリ金属、遷移金属、またはポスト遷移金属を指し得る。「遷移金属」という語は、3族〜12族のうちいずれかのDブロック金属を指し得る。「ポスト遷移金属」という語は、13族〜16族の金属を指し得る。「メタロイド」という語は、ホウ素、シリコン、ゲルマニウム、ヒ素、アンチモン、テルル、またはポロニウムのうちのいずれかを指し得る。   The phrase “metal element” refers to a metal, lanthanide or metalloid. “Metal” may refer to alkaline earth metals, alkali metals, transition metals, or post-transition metals. The term “transition metal” may refer to any D-block metal from Groups 3-12. The term “post-transition metal” may refer to a Group 13-16 metal. The term “metalloid” may refer to any of boron, silicon, germanium, arsenic, antimony, tellurium, or polonium.

ここで用いられる場合、「非金属元素」および「非金属」という句は、任意の非金属元素、特に温度および圧力の標準条件下において概ね固体である任意の非金属元素を指す。特に、「非金属元素」および「非金属」という句は、炭素、亜リン酸、硫黄、およびセレンのうちのいずれかを指す。   As used herein, the phrases “non-metallic element” and “non-metallic” refer to any non-metallic element, particularly any non-metallic element that is generally solid under standard conditions of temperature and pressure. In particular, the phrases “non-metallic element” and “non-metallic” refer to any of carbon, phosphorous acid, sulfur, and selenium.

ここで用いられる場合、「水素化物」という用語は、水素陰イオンドナーとして機能することができる任意の分子種を概して指す。異なる例においては、ここで参照する水素化物は2元素金属水素化物(たとえばNaHもしくはMgH)、2元素メタロイド水素化物(たとえばBH)、複合金属水素化物(たとえばLiAlH)、または複合メタロイド水素化物(たとえばLiBHもしくはLi(CHCHBH)であり得る。いくつかの例においては、水素化物はLiBHであるだろう。上述の水素化物という語は、いくつかの変形例においては、対応する重水素化物またはトリチウム化物を含み得る。 式Iに従った複合体を含む試薬複合体が開示される。 As used herein, the term “hydride” generally refers to any molecular species that can function as a hydrogen anion donor. In different examples, the hydride referred to herein is a two-element metal hydride (eg, NaH or MgH 2 ), a two-element metalloid hydride (eg, BH 3 ), a complex metal hydride (eg, LiAlH 4 ), or a complex metalloid hydrogen. It may be halides (e.g. LiBH 4 or Li (CH 3 CH 2) 3 BH). In some examples, the hydride will be LiBH 4 . The term hydride described above may in some variations include the corresponding deuteride or tritide. A reagent complex comprising a complex according to Formula I is disclosed.

・X
ここで、Qは0価元素であり、Xは水素化物であり、yは0よりも大きな整数値または小数値である。いくつかの変形例においては、0価元素Qは非金属であり得、他の変形例においては金属元素であり得る。
Q 0 · X y I
Here, Q 0 is a zero-valent element, X is a hydride, and y is an integer or decimal value greater than 0. In some variations, the zero-valent element Q 0 can be non-metallic, and in other variations, it can be a metallic element.

たとえば、いくつかの変形例においては、試薬複合体は式IIに従った複合体を含む。
・X II
ここで、Dは0価非金属元素であり、Xは水素化物であり、yは0よりも大きな整数値または小数値である。他の変形例においては、試薬複合体は、さらに式IIIに従った複合体を含む。
For example, in some variations, the reagent complex comprises a complex according to Formula II.
D 0 · X y II
Here, D 0 is a zero-valent nonmetallic element, X is a hydride, and y is an integer value or a decimal value larger than 0. In other variations, the reagent complex further comprises a complex according to Formula III.

・X III
ここで、Eは0価金属元素であり、Xは水素化物であり、yは0よりも大きな整数値または小数値である。したがって、式IIおよびIIIは式Iの種類であることが理解されるべきである。
E 0・ X y III
Here, E 0 is a zero-valent metal element, X is a hydride, and y is an integer or decimal value greater than 0. Thus, it should be understood that Formulas II and III are of the Formula I type.

式IIIに従った複合体を含む試薬複合体のより特定的なある変形例においては、金属元素は金属であり得、試薬複合体は式IVによって表わすことができる。   In one more specific variation of a reagent complex comprising a complex according to Formula III, the metal element can be a metal and the reagent complex can be represented by Formula IV.

・X IV
ここで、Mは0価金属であり、Xは水素化物であり、yは0よりも大きな整数値または小数値である。したがって、式IVは式IIIの種類であることが理解されるべきである。
M 0 · X y IV
Here, M 0 is a zero-valent metal, X is a hydride, and y is an integer or decimal value greater than 0. Thus, it should be understood that Formula IV is a type of Formula III.

式Iに従った値yは、試薬複合体中の0価元素原子に対する水素化物分子の化学量論比を規定し得る。yの値は、0よりも大きな如何なる整数値または小数値をも含み得る。場合によっては、yが1と等しい1:1の化学量論比が有用であり得る。場合によっては、たとえばyが2または4と等しい、0価元素に対して水素化物がモル過剰となることが好ましいことがある。0価元素に対して水素化物がモル過剰となることは、場合によっては、その後の用途について十分な水素化物が存在することを確実とすることができる。   The value y according to Formula I may define the stoichiometric ratio of hydride molecules to zero-valent element atoms in the reagent complex. The value of y can include any integer or decimal value greater than zero. In some cases, a 1: 1 stoichiometric ratio where y equals 1 may be useful. In some cases, it may be preferred that the hydride is in molar excess with respect to the zero-valent element, for example y equals 2 or 4. The molar excess of hydride relative to the zero-valent element can in some cases ensure that there is sufficient hydride for subsequent use.

本開示の試薬複合体は任意の超分子構造を有してもよいし、超分子構造を有さなくてもよい。構造的な詳細は、式I〜IVのうちのいずれによっても示唆されていない。特定の構造に拘束されるものではなく限定するものでもないが、試薬複合体は、水素化物分子が散りばめられた多くの0価元素原子の超分子のクラスタとして存在してもよい。試薬複合体は、クラスタが水素化物分子で表面コーティングされた0価元素原子のクラスタとして存在してもよい。試薬複合体は、互いに分子集合をほとんどまたはまったく有さないが各々が式Iに従って水素化物分子と関連付けられる個々の0価元素原子として存在してもよい。これらの光学的組織のすべて、または式Iと一致するいずれかの他のものは、本開示の範囲内にあることが意図される。   The reagent complex of the present disclosure may have an arbitrary supramolecular structure or may not have a supramolecular structure. No structural details are suggested by any of formulas I-IV. While not being restricted or limited to a particular structure, the reagent complex may exist as a supramolecular cluster of many zero-valent element atoms interspersed with hydride molecules. The reagent complex may exist as a cluster of zero-valent element atoms whose clusters are surface coated with hydride molecules. Reagent complexes may exist as individual zero-valent element atoms that have little or no molecular assembly with each other, but each is associated with a hydride molecule according to Formula I. All of these optical tissues, or any other consistent with Formula I, are intended to be within the scope of this disclosure.

試薬を合成するための方法は、水素化物と0価元素を含有する調合物との両方を含む混合物をボールミル粉砕するステップを含む。結果として生じる試薬は、この明細書中においては代替的に試薬複合体と称されており、式Iに従った複合体を含む。   A method for synthesizing reagents includes ball milling a mixture containing both a hydride and a formulation containing a zero valent element. The resulting reagent, alternatively referred to herein as a reagent complex, includes a complex according to Formula I.

・X
ここで、Qは、酸化状態0では、0価元素を含有する調合物から得られる少なくとも1つの原子であり、Xは水素化物分子であり、yは0よりも大きい整数値または小数値である。
Q 0 · X y I
Here, Q 0 is at least one atom obtained from a preparation containing a zero-valent element in the oxidation state 0, X is a hydride molecule, and y is an integer or decimal value greater than 0. is there.

当該方法の異なる変形例においては、0価元素は、非金属または金属元素であり得る。後者のいくつかの変形においては、0価元素は金属であり得る。したがって、ボールミル粉砕ステップに起因する試薬複合体は、より特定的には式II〜式IVのうちのいずれかに従った複合体を含むことができる。   In different variations of the method, the zero-valent element can be a non-metallic or metallic element. In some variations of the latter, the zero valent element can be a metal. Thus, the reagent complex resulting from the ball milling step can more specifically include a complex according to any of Formulas II-IV.

・X II
・X III
・X IV
ここで、Dは、酸化状態0では、0価非金属を含有する調合物から得られる少なくとも1つの非金属原子であり、Eは、酸化状態0では、0価金属元素を含有する調合物から得られる金属元素の少なくとも1つの原子であり、Mは、酸化状態0では、0価金属を含有する調合物から得られる少なくとも1つの金属原子であり、Xおよびyは上に定義した通りである。
D 0 · X y II
E 0・ X y III
M 0 · X y IV
Here, D 0 is at least one non-metallic atom obtained from a formulation containing a zero-valent non-metal in the oxidation state 0, and E 0 is a formulation containing a zero-valent metal element in the oxidation state 0 At least one atom of the metal element obtained from the product, M 0 in the oxidation state 0 is at least one metal atom obtained from the formulation containing a zerovalent metal, and X and y are defined above Street.

0価元素が非金属であれ金属元素であれ金属であれ、0価元素を含有する調合物は、実質的に0価元素からなる如何なる組成物であってもよい。多くの場合、0価元素を含有する調合物は、高い表面積対質量比を有する形状の0価元素を含むだろう。場合によっては、0価元素は、−325メッシュの粒径を有する粉末形状で存在するだろう。0価元素を含有する調合物は、高多孔性の0価元素、ハニカム構造を備えた0価元素、または高い表面積対質量比を有する他の何らかの調合物であり得ることが企図される。   Regardless of whether the zero-valent element is a non-metal, a metal element or a metal, the formulation containing the zero-valent element may be any composition consisting essentially of the zero-valent element. In many cases, formulations containing zero valent elements will contain zero valent elements in a form having a high surface area to mass ratio. In some cases, the zero-valent element will be present in powder form with a particle size of -325 mesh. It is contemplated that the formulation containing a zero valent element can be a highly porous zero valent element, a zero valent element with a honeycomb structure, or some other formulation having a high surface to mass ratio.

「高い表面積対質量比」という語句は、広範囲の表面積対質量比を包含し得るものであって、一般には、採用される0価元素を含有する調合物の表面積対質量比は、試薬を合成するための方法の時間的制約によって必要となるものであろうことが企図される。一般に、0価元素を含有する調合物の表面積対質量比が高ければ高いほど、試薬を合成するための方法がより早く終了することになるだろう。0価元素を含有する調合物が0価元素の粉末でできている場合、0価元素の粉末の粒径が小さければ小さいほど、試薬を合成するための方法がより早く終了することになるだろう。   The phrase “high surface area to mass ratio” can encompass a wide range of surface area to mass ratios, and generally the surface area to mass ratio of the formulation containing the zero valent element employed will synthesize the reagent. It is contemplated that it may be necessary due to the time constraints of the method to do. In general, the higher the surface area to mass ratio of a formulation containing a zerovalent element, the faster the method for synthesizing the reagent will be completed. If a formulation containing a zero valent element is made of a zero valent element powder, the smaller the particle size of the zero valent element powder, the faster the method for synthesizing the reagent will be completed. Let's go.

試薬を合成するための方法のいくつかの変形例においては、水素化物と0価元素を含有する調合物とは、ボールミル粉砕ステップ中、水素化物分子と0価元素を含有する調合物に含まれる金属原子との化学量論比が1:1で存在し得る。他の変形例においては、化学量論比は、2:1、3:1、4:1またはそれ以上であってもよい。いくつかの変形例においては、水素化物分子と0価元素を含有する調合物中の元素金属原子との化学量論比はまた、2.5:1などの分数量を含み得る。   In some variations of the method for synthesizing the reagents, the hydride and the formulation containing the zero valent element are included in the formulation containing the hydride molecule and the zero valent element during the ball milling step. There may be a 1: 1 stoichiometric ratio with the metal atom. In other variations, the stoichiometric ratio may be 2: 1, 3: 1, 4: 1 or more. In some variations, the stoichiometric ratio of hydride molecules to elemental metal atoms in a formulation containing a zero valent element may also include a fraction such as 2.5: 1.

ここで図1〜図9を参照して、以下の分光データは、本開示の試薬複合体のいくつかの特性を例示する。場合によっては、分光データは試薬複合体を合成するための方法において用いることができる例示的な材料の特性も例示する。すべての場合において、試薬複合体を合成するための開示方法によって試薬複合体を調合した。   Referring now to FIGS. 1-9, the following spectroscopic data illustrates some properties of the reagent complexes of the present disclosure. In some cases, the spectroscopic data also illustrates properties of exemplary materials that can be used in methods for synthesizing reagent complexes. In all cases, the reagent conjugates were formulated by the disclosed method for synthesizing the reagent conjugates.

図1Aは、試薬複合体に組込まれていない水素化物(LiBH)のホウ素領域におけるX線光電子分光(XPS:x−ray photoelectron spectroscopy)走査を示す。図1Bおよび図1Cは、それぞれMn・LiBHおよびMn・(LiBHの類似したホウ素XPS走査を示す。太い実線は未加工のXPSデータを示し、細い実線は調整されたデータを示す。破線および/または点線はデコンボリューションされた個々のピークを示す。図1Aにおける未複合のLiBHは、191.60eVおよび187.25eVを中心とする2つの大きなピークと、190.21eVおよび185.92eVを中心とする2つのより小さなピークを示す。 FIG. 1A shows an x-ray photoelectron spectroscopy (XPS) scan in the boron region of hydride (LiBH 4 ) that has not been incorporated into the reagent complex. 1B and 1C show similar boron XPS scans of Mn · LiBH 4 and Mn · (LiBH 4 ) 2 , respectively. A thick solid line indicates raw XPS data, and a thin solid line indicates adjusted data. Dashed lines and / or dotted lines indicate individual deconvoluted peaks. Uncombined LiBH 4 in FIG. 1A shows two large peaks centered at 191.60 eV and 187.25 eV and two smaller peaks centered at 190.21 eV and 185.92 eV.

ここで図1Bを図1Aと比較すると、LiBHを0価マンガンを含有する等モル量の調合物とともにボールミル粉砕することにより、実質的に、ホウ素ピークのうち3つのピークがなくなり、186.59eVを中心とするピークだけが残る。LiBHのホウ素XPSスペクトルにおける変化は、0価元素の調合物とともにボールミル粉砕することによって起こるものであり、式Iに従った複合体が形成されたことを示していると理解することができる。図1Cとの比較から分かるように、等モル量ではなく、2倍のモル過剰の0価マンガンとともにLiBHをボールミル粉砕することにより、189.92eVを中心とするホウ素ピークが再び現われることとなる。これは、LiBHの一部が複合されていないことを示す可能性がある。 Here, when FIG. 1B is compared with FIG. 1A, three of the boron peaks are virtually eliminated by ball milling LiBH 4 with an equimolar amount of a formulation containing zerovalent manganese. Only the peak centered at is left. It can be seen that the change in the boron XPS spectrum of LiBH 4 occurs by ball milling with a zero valent element formulation, indicating that a complex according to Formula I has been formed. As can be seen from the comparison with FIG. 1C, a boron peak centered at 189.92 eV appears again by ball milling LiBH 4 with a two-fold molar excess of zero-valent manganese instead of an equimolar amount. . This may indicate that part of LiBH 4 is not complexed.

図2Aは、マンガン粉末のXPS走査を示す。図2Bは、Mn・(LiBHのマンガン領域のXPS走査を示す。太い実線は未加工のXPSデータを示し、細い実線は調整されたデータを示す。破線および/または点線はデコンボリューションされた個々のピークを示す。図2Aに見られるように、マンガン粉末のスペクトルは2つの広いピークを含み、その各々は、デコンボリューション後に観察可能な3つの成分ピークからなっている。ここで図2Aを参照し、〜639eVから642eVのスペクトル領域に注目すると、マンガン粉末についての3つの成分ピークは、公開されている参考文献に基づくと、酸化マンガン種(640.52eVおよび641.90eV)ならびに0価マンガン(639.05eV)に割当てることができる。図2Bにおいて表わされるボールミル粉砕された試薬複合体は、641.90eVで酸化物ピークがなくなったが、酸化物ピークを維持する(図2Bの640.77eVのピークは、わずかな変化後に図2Aの640.52eVピークと同じものとみなされる)。ボールミル粉砕された試薬複合体はまた、(わずかな変化の後)639.05eVで0価マンガンピークを維持する。 FIG. 2A shows an XPS scan of manganese powder. FIG. 2B shows an XPS scan of the manganese region of Mn. (LiBH 4 ) 2 . A thick solid line indicates raw XPS data, and a thin solid line indicates adjusted data. Dashed lines and / or dotted lines indicate individual deconvoluted peaks. As seen in FIG. 2A, the spectrum of manganese powder includes two broad peaks, each of which consists of three component peaks that are observable after deconvolution. Referring now to FIG. 2A and focusing on the spectral region of ˜639 eV to 642 eV, the three component peaks for manganese powder are based on published references, manganese oxide species (640.52 eV and 641.90 eV). ) As well as zero-valent manganese (639.05 eV). The ball milled reagent complex represented in FIG. 2B lost the oxide peak at 641.90 eV but maintained the oxide peak (the peak at 640.77 eV in FIG. Considered the same as the 640.52 eV peak). The ball milled reagent complex also maintains a zerovalent manganese peak at 639.05 eV (after a slight change).

図2Bのスペクトルにおいて重要な点は、ボールミル粉砕された試薬複合体が637.75eVおよび636.06eVの成分ピークでは新しい位相を示すことである。これら後者の2つは、水素化物と複合されたマンガンに割当てることができる。マンガン粉末と、ボールミル粉砕されたMn・(LiBH試薬複合体とについて得られたマンガンXPSデータの重ね合わせが図2Cに示される。この比較は、少なくとも1つの酸化マンガン種がなくなることと新しい位相の出現とを例示し、全体的により低い電子結合エネルギへの変化がもたらされる。 An important point in the spectrum of FIG. 2B is that the ball milled reagent complex exhibits a new phase at the component peaks at 637.75 eV and 636.06 eV. These latter two can be assigned to manganese combined with hydride. An overlay of the manganese XPS data obtained for the manganese powder and ball milled Mn. (LiBH 4 ) 2 reagent complex is shown in FIG. 2C. This comparison illustrates the disappearance of at least one manganese oxide species and the emergence of a new phase, resulting in a change to an overall lower electronic binding energy.

図3Aおよび図3Bは、図1Bおよび図1CのMn・LiBHおよびMn・(LiBH試薬複合体のXRDスペクトルを示す。両方の回折解析では、全体的なピークの欠如によって示されるように、サンプルが主としてアモルファスであることが示唆されている。20nmのマンガン金属と一致する小さなピークが観察されるが、LiBHまたは酸化マンガンと一致するピークは現れていない。 3A and 3B show the XRD spectra of the Mn · LiBH 4 and Mn · (LiBH 4 ) 2 reagent complexes of FIGS. 1B and 1C. Both diffraction analyzes suggest that the sample is primarily amorphous, as indicated by the lack of an overall peak. A small peak consistent with 20 nm manganese metal is observed, but no peak consistent with LiBH 4 or manganese oxide appears.

試薬複合体Mn・LiBHおよびMn・(LiBHについてのFT−IR走査の重ね合わせが図4に示される。両方のスペクトルは、BH のIRアクティブモードに対応する2299cm−1、1230cm−1および1092cm−1で顕著な特徴を有する。この結果は、BH の四面体構造が、LiBHを試薬複合体に組込むことによって本質的に変化しないままであることを示唆している。 An overlay of FT-IR scans for the reagent complexes Mn · LiBH 4 and Mn · (LiBH 4 ) 2 is shown in FIG. Both spectra are, BH 4 - 2299cm -1 corresponding to the IR active mode, with a remarkable feature in 1230 cm -1 and 1092cm -1. This result suggests that the tetrahedral structure of BH 4 remains essentially unchanged by incorporating LiBH 4 into the reagent complex.

図5Aは、錫粉末のXPS走査を示す。図5Bは、そこから合成された試薬複合体Sn・(LiBHの対応するXPS走査を示す。錫粉末データにおける495.14eVおよび486.72eVでの2つの大きなピークならびに493.18eVおよび485.03eVでの2つの小さなピーク(図5A)は、試薬複合体(図5B)において実質的に変化および/または消滅する。これらの位置においては、試薬複合体Sn・(LiBHは、492.30eVおよび483.80eVで大きなピークを有し、495.53eV、494.00eV、487.25eVおよび485.69eVで小さなピークを有する(図5B)。 FIG. 5A shows an XPS scan of tin powder. FIG. 5B shows the corresponding XPS scan of the reagent complex Sn · (LiBH 4 ) 2 synthesized therefrom. Two large peaks at 495.14 eV and 486.72 eV and two small peaks at 493.18 eV and 485.03 eV (FIG. 5A) in the tin powder data are substantially different in the reagent complex (FIG. 5B) and / Or disappear. At these positions, the reagent complex Sn · (LiBH 4 ) 2 has large peaks at 492.30 eV and 483.80 eV, and small peaks at 495.53 eV, 494.00 eV, 487.25 eV and 485.69 eV. (FIG. 5B).

錫粉末と対応するSn・(LiBH試薬複合体とについての調整されたXPSデータの重ね合わせが図5Cに示される。この比較によっても、錫の試薬複合体への組込みが、錫領域XPSにおいて、より低い電子結合エネルギへのスペクトルシフトに付随して起こることを示している。 An overlay of the adjusted XPS data for the tin powder and the corresponding Sn. (LiBH 4 ) 2 reagent complex is shown in FIG. 5C. This comparison also shows that the incorporation of tin into the reagent complex occurs concomitantly with the spectral shift to lower electronic binding energy in the tin region XPS.

ここで図6Aおよび図6Bを参照して、タングステン粉末およびLiBHと複合されたタングステンについてのXPSスペクトルがそれぞれ示される。得られたスペクトルは実線で表され、適合される成分ピークがさまざまな破線および点線で示される。図6Cは、WとW・(LiBHスペクトルとの重ね合わせを示す。図6Cの結果によって明らかとなっているように、WのLiBHとの複合体生成は、MnおよびSnについての上記の場合のように、金属元素の価電子のより低い結合エネルギーへの変化に関連付けられる。 Referring now to FIGS. 6A and 6B, XPS spectra for tungsten composited with tungsten powder and LiBH 4 are shown, respectively. The resulting spectrum is represented by a solid line and the fitted component peaks are indicated by various dashed and dotted lines. FIG. 6C shows a superposition of W and the W · (LiBH 4 ) 2 spectrum. As evidenced by the results in FIG. 6C, complex formation of W 0 with LiBH 4 leads to lower binding energies of the valence electrons of the metal elements, as in the above case for Mn 0 and Sn 0 . Associated with changes.

ここで図7Aおよび図7Bを参照して、ランタン粉末と、試薬複合体La・(LiBHとについてのXPSスペクトルがそれぞれ示される。図7Cは、図7Aおよび図7Bの得られたスペクトルの重ね合わせを示す。 Referring now to FIGS. 7A and 7B, XPS spectra for lanthanum powder and reagent complex La. (LiBH 4 ) 2 are shown, respectively. FIG. 7C shows a superposition of the resulting spectra of FIGS. 7A and 7B.

ゲルマニウム粉末と、Ge・(LiBH試薬複合体とについてのXPSスペクトルがそれぞれ図8Aおよび図8Bに示される。得られたスペクトルの重ね合わせが図8Cに示される。なお、先のデータは様々な金属についてのものであったが、図8A〜図8Bのデータは、0価元素がメタロイドである場合の複合体形成を示す。複合体形成後のより低い電子結合エネルギーへの変化は、先に観察されたものと同様である。 XPS spectra for the germanium powder and the Ge · (LiBH 4 ) 2 reagent complex are shown in FIGS. 8A and 8B, respectively. The resulting spectral overlay is shown in FIG. 8C. In addition, although the previous data was about various metals, the data of FIG. 8A-FIG. 8B show complex formation when a zerovalent element is a metalloid. The change to lower electron binding energy after complex formation is similar to that observed previously.

図9Aおよび図9Bは、0価元素が非金属である2つの代表的な試薬複合体についての比較可能なXPSスペクトルを示す。Se・(LiBH複合体は、約56.58eV、55.54eV、54、31eV、および53.34eVを中心とするピークを有し、C・(LiBHスペクトルは、約286.79eV、285.39eV、284.73eV、および283.64eVを中心とするピークを有する。これらの結果は、当該方法の、非金属元素に対する適用可能性を支持する。 9A and 9B show comparable XPS spectra for two representative reagent complexes where the zero valent element is non-metallic. The Se · (LiBH 4 ) 2 complex has peaks centered around 56.58 eV, 55.54 eV, 54, 31 eV, and 53.34 eV, and the C · (LiBH 4 ) 2 spectrum is about 286. It has peaks centered at 79 eV, 285.39 eV, 284.73 eV, and 283.64 eV. These results support the applicability of the method to non-metallic elements.

また、式Iに従った複合体を含む試薬複合体も開示される。
・X
ここで、Qは0価元素であり、Xは水素化物であり、yは0よりも大きな整数値または小数値である。試薬複合体は、水素化物と0価元素を含有する調合物との両方を含む混合物をボールミル粉砕するステップを含む、試薬複合体を合成するための方法によって調合される。
Also disclosed are reagent complexes comprising complexes according to Formula I.
Q 0 · X y I
Here, Q 0 is a zero-valent element, X is a hydride, and y is an integer or decimal value greater than 0. The reagent complex is formulated by a method for synthesizing the reagent complex comprising ball milling a mixture comprising both a hydride and a formulation containing a zero valent element.

当該方法によって調合される試薬複合体の異なる変形例においては、当該方法の異なる変形例においては、0価元素は非金属または金属元素であり得る。後者のいくつかの変形では、0価元素は金属であり得る。したがって、当該方法によって調合される試薬複合体は、より特定的には式II〜式IVのうちのいずれかに従った複合体を含んでもよい。   In different variations of reagent complexes prepared by the method, in different variations of the method, the zero-valent element can be a non-metal or a metallic element. In some variations of the latter, the zero valent element can be a metal. Therefore, the reagent complex prepared by the method may more specifically include a complex according to any of Formula II to Formula IV.

・X II
・X III
・X IV
ここで、Dは、酸化状態0では、0価非金属を含有する調合物から得られる少なくとも1つの非金属原子であり、Eは、酸化状態0では、0価金属元素を含有する調合物から得られる金属元素の少なくとも1つの原子であり、Mは、酸化状態0では、0価金属を含有する調合物から得られる少なくとも1つの金属原子であり、Xおよびyは上に定義した通りである。
D 0 · X y II
E 0・ X y III
M 0 · X y IV
Here, D 0 is at least one non-metallic atom obtained from a formulation containing a zero-valent non-metal in the oxidation state 0, and E 0 is a formulation containing a zero-valent metal element in the oxidation state 0 At least one atom of the metal element obtained from the product, M 0 in the oxidation state 0 is at least one metal atom obtained from the formulation containing a zerovalent metal, and X and y are defined above Street.

さまざまな局面においては、当該方法によって調合され、試薬複合体に組込まれるような水素化物は、2元素金属水素化物、2元素メタロイド水素化物、複合金属水素化物、または複合メタロイド水素化物を含む如何なる水素化物であってもよい。いくつかの変形例においては、水素化物は複合メタロイド水素化物であってもよい。場合によっては、水素化物はホウ化水素であってもよい。場合によっては、水素化物は水素化ホウ素リチウムであってもよい。   In various aspects, a hydride as prepared by the method and incorporated into a reagent complex is any hydrogen, including a two-element metal hydride, a two-element metalloid hydride, a complex metal hydride, or a complex metalloid hydride. It may be a compound. In some variations, the hydride may be a complex metalloid hydride. In some cases, the hydride may be borohydride. In some cases, the hydride may be lithium borohydride.

式Iに従った値yは、試薬複合体中の0価元素原子に対する水素化物分子の化学量論比を規定し得る。yの値は、0よりも大きい如何なる整数値または小数値を含み得る。場合によっては、yは4以下の整数値または小数値であってもよい。場合によっては、yは2以下の整数値または小数値であってもよい。場合によっては、yは1以下の整数値または小数値であってもよい。   The value y according to Formula I may define the stoichiometric ratio of hydride molecules to zero-valent element atoms in the reagent complex. The value of y can include any integer or decimal value greater than zero. In some cases, y may be an integer value of 4 or less or a decimal value. In some cases, y may be an integer value or a decimal value of 2 or less. In some cases, y may be an integer value of 1 or less or a decimal value.

0価元素を含有する調合物は、実質的に0価元素からなる如何なる組成物であってもよい。多くの場合、0価元素を含有する調合物は、高い表面積対質量比を有する形状の0価元素を含むだろう。場合によっては、0価元素は、−325メッシュの粒径を有する粉末形状で存在するだろう。0価元素を含有する調合物は、高多孔性の0価元素、ハニカム構造を備えた0価元素、または高い表面積対質量比を有する他の何らかの調合物であり得ることが企図される。   The preparation containing a zero-valent element may be any composition substantially consisting of a zero-valent element. In many cases, formulations containing zero valent elements will contain zero valent elements in a form having a high surface area to mass ratio. In some cases, the zero-valent element will be present in powder form with a particle size of -325 mesh. It is contemplated that the formulation containing a zero valent element can be a highly porous zero valent element, a zero valent element with a honeycomb structure, or some other formulation having a high surface to mass ratio.

以下の例に関して本発明をさらに例示する。これらの例が、本発明の具体的な実施形態を示すために提供されるものであって、本発明の範囲を限定するものと解釈されるべきではないことが理解されるはずである。   The invention is further illustrated with reference to the following examples. It should be understood that these examples are provided to illustrate specific embodiments of the present invention and should not be construed as limiting the scope of the invention.

例1
−325メッシュ粒径の1部のマンガン金属粉末を、マンガン金属および水素化ホウ素リチウム粉末の質量が合計で10グラム未満となる1部または2部のLiBHと混ぜ合わせ、13/4インチ、31/2インチおよび51/4インチの316ステンレス鋼玉軸受を用いて、250mLのステンレス鋼の気密ボールミルジャーにおいて、(Fritsch pulervisette 7のプラネタリボールミルを用いて)400rpmで4時間、プラネタリボールミルでボールミル粉砕する。
Example 1
1 part manganese metal powder with -325 mesh particle size is mixed with 1 part or 2 parts LiBH 4 with a total mass of manganese metal and lithium borohydride powder of less than 10 grams, 1 ( 3/4 ) In a 250 mL stainless steel hermetic ball mill jar using an inch, 3 ( 1/2 ) inch and 5 ( 1/4 ) inch 316 stainless steel ball bearings (using a planetary ball mill with a Fritsch pullersetet 7) at 4 rpm Ball mill with planetary ball mill for time.

例2
−325メッシュ粒径の1部の錫金属粉末を、錫金属および水素化ホウ素リチウム粉末の質量が合計で10グラム未満となる1部または2部のLiBHと混ぜ合わせ、13/4インチ、31/2インチおよび51/4インチの316ステンレス鋼玉軸受を用いて、250mLのステンレス鋼の気密ボールミルジャーにおいて、(Fritsch pulervisette 7のプラネタリボールミルを用いて)400rpmで4時間、プラネタリボールミルでボールミル粉砕する。
Example 2
1 part tin metal powder with -325 mesh particle size is mixed with 1 part or 2 parts LiBH 4 with a total mass of tin metal and lithium borohydride powder of less than 10 grams, 1 ( 3/4 ) In a 250 mL stainless steel hermetic ball mill jar using an inch, 3 ( 1/2 ) inch and 5 ( 1/4 ) inch 316 stainless steel ball bearings (using a planetary ball mill with a Fritsch pullersetet 7) at 4 rpm Ball mill with planetary ball mill for time.

例3
タングステン粉末および水素化ホウ素リチウム粉末を1:2の化学量論比で、鋼ボールを用いて、アルゴン下においてステンレス鋼ボールミルに加える。この混合物を次いで、(金属の硬度に依存して)150〜400rpmで4時間、プラネタリボールミルで粉砕する。
Example 3
Tungsten powder and lithium borohydride powder are added to a stainless steel ball mill under argon using a steel ball in a 1: 2 stoichiometric ratio. This mixture is then ground in a planetary ball mill for 4 hours at 150-400 rpm (depending on the hardness of the metal).

例4
ランタン粉末および水素化ホウ素リチウム粉末を1:2の化学量論比で、鋼ボールを用いて、アルゴン下においてステンレス鋼ボールミルに加える。この混合物を次いで、(金属の硬度に依存して)150〜400rpmで4時間、プラネタリボールミルで粉砕する。
Example 4
Lanthanum powder and lithium borohydride powder are added to a stainless steel ball mill under argon using a steel ball in a 1: 2 stoichiometric ratio. This mixture is then ground in a planetary ball mill for 4 hours at 150-400 rpm (depending on the hardness of the metal).

例5
ゲルマニウム粉末および水素化ホウ素リチウム粉末を1:2の化学量論比で、鋼ボールを用いて、アルゴン下においてステンレス鋼ボールミルに加える。この混合物を次いで、(金属の硬度に依存して)150〜400rpmで4時間、プラネタリボールミルで粉砕する。
Example 5
Germanium powder and lithium borohydride powder are added to a stainless steel ball mill under argon using a steel ball in a 1: 2 stoichiometric ratio. This mixture is then ground in a planetary ball mill for 4 hours at 150-400 rpm (depending on the hardness of the metal).

例6〜7
水素化ホウ素リチウム粉末をセレンまたは炭素粉末とともに2:1の化学量論比で、鋼ボールを用いて、アルゴン下においてステンレス鋼ボールミルに加える。この混合物を次いで、(金属の硬度に依存して)150〜400rpmで4時間、プラネタリボールミルで粉砕する。
Examples 6-7
Lithium borohydride powder is added together with selenium or carbon powder in a 2: 1 stoichiometric ratio using a steel ball to a stainless steel ball mill under argon. This mixture is then ground in a planetary ball mill for 4 hours at 150-400 rpm (depending on the hardness of the metal).

上述の説明は、現在、最も実用的な実施形態とみなされるものに関する。しかしながら、その開示がこれらの実施形態に限定されるべきではなく、むしろ、添付の特許請求の精神および範囲内に含まれるさまざまな変更例および同等の構成を包含するように意図されたものであって、この範囲が、法の下で可能となるような変更および同等の構成をすべて包含するように最も広く解釈されるべきものと理解されるべきである。
The above description relates to what is currently considered the most practical embodiment. However, the disclosure should not be limited to these embodiments, but rather is intended to encompass various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Thus, it should be understood that this scope is to be construed most broadly to include all modifications and equivalent arrangements that are possible under law.

Claims (20)

以下の式:
・Xy
(上記式において、Qは酸化状態0である0価の非金属であり、Xは、2元素メタロイド水素化物、複合金属水素化物、複合メタロイド水素化物の少なくともいずれか一つを含む水素化物であり、yは0よりも大きな整数値または小数値である)
を有する複合体を含む試薬複合体。
The following formula:
Q 0・ Xy
(In the above formula, Q 0 is a zero-valent nonmetal in oxidation state 0, and X is a hydride containing at least one of a two-element metalloid hydride, a composite metal hydride, and a composite metalloid hydride. And y is an integer or decimal value greater than 0)
A reagent complex comprising a complex having:
以下の式:
・Xy
(上記式において、Qは0価の非金属であり、Xは水素化物であり、yは0よりも大きな整数値または小数値である)
を有する複合体を含む試薬複合体。
The following formula:
Q 0・ Xy
(In the above formula, Q 0 is a zero-valent non-metal, X is a hydride, and y is an integer or decimal value greater than 0)
A reagent complex comprising a complex having:
は炭素以外の0価の非金属である、請求項2に記載の試薬複合体。 The reagent complex according to claim 2, wherein Q 0 is a zero-valent nonmetal other than carbon. 非金属は炭素またはセレンである、請求項2に記載の試薬複合体。   The reagent complex according to claim 2, wherein the nonmetal is carbon or selenium. 非金属はセレンである、請求項2に記載の試薬複合体。   The reagent complex of claim 2, wherein the non-metal is selenium. 、センを含む0価の非金属である、請求項1に記載の試薬複合体。 Q 0 is a zero-valent non-metal containing Selector down, reagent complex according to claim 1. 水素化物はホウ化水素を含む、請求項1に記載の試薬複合体。   The reagent complex of claim 1, wherein the hydride comprises borohydride. 水素化物は水素化ホウ素リチウムを含む、請求項1に記載の試薬複合体。   The reagent complex of claim 1, wherein the hydride comprises lithium borohydride. yは4以下である、請求項1に記載の試薬複合体。   The reagent complex according to claim 1, wherein y is 4 or less. 試薬複合体を合成するための方法であって、
2元素メタロイド、複合金属水素化物、複合メタロイド水素化物の少なくともいずれか一つを含む水素化物と、酸化状態0である0価の非金属を含有する調合物との両方を含む混合物をボールミル粉砕するステップと、
以下の式:
・Xy
(上記式において、Qは酸化状態0である0価の非金属であり、Xは、2元素メタロイド水素化物、複合金属水素化物、複合メタロイド水素化物の少なくともいずれか一つを含む水素化物であり、yは0よりも大きな整数値または小数値である)
を有する試薬複合体を合成するステップと、を含む、方法。
A method for synthesizing a reagent complex comprising:
Ball milling a mixture containing both a hydride containing at least one of a two-element metalloid, a composite metal hydride, and a composite metalloid hydride and a preparation containing a zero-valent nonmetal in an oxidation state of 0 Steps,
The following formula:
Q 0・ Xy
(In the above formula, Q 0 is a zero-valent nonmetal in oxidation state 0, and X is a hydride containing at least one of a two-element metalloid hydride, a composite metal hydride, and a composite metalloid hydride. And y is an integer or decimal value greater than 0)
Synthesizing a reagent complex having:
、センを含む0価の非金属である、請求項10に記載の方法。 Q 0 is a zero-valent non-metal containing Selector down method of claim 10. 水素化物は、ホウ化水素を含む、請求項10に記載の方法。   The method of claim 10, wherein the hydride comprises borohydride. 水素化物は水素化ホウ素リチウムを含む、請求項10に記載の方法。   The method of claim 10, wherein the hydride comprises lithium borohydride. 水素化物は、0価の非金属を4倍以下のモル過剰で含有する調合物と混合される、請求項10に記載の方法。 11. The method of claim 10, wherein the hydride is mixed with a formulation containing a zero valent non-metal in a molar excess of 4 times or less. 前記ボールミル粉砕するステップは、1(3/4)インチ、3(1/2)インチおよび5(1/4)インチの316ステンレス鋼玉軸受を用いて、ステンレス鋼の気密ボールミルジャーにおいて、400rpmで、4時間、プラネタリボールミルで行われる、請求項10に記載の方法。   The ball milling step is performed at 400 rpm in a stainless steel hermetic ball mill jar using 1 (3/4) inch, 3 (1/2) inch and 5 (1/4) inch 316 stainless steel ball bearings, The method according to claim 10, wherein the method is carried out on a planetary ball mill for 4 hours. 無酸素の環境において、無水の環境において、または無酸素および無水の環境において実行される、請求項10に記載の方法。   11. The method of claim 10, wherein the method is performed in an anoxic environment, in an anhydrous environment, or in an anoxic and anhydrous environment. 試薬複合体を合成するための方法であって、
水素化物と、0価非金属を含有する調合物との両方を含む混合物をボールミル粉砕するステップを含む、方法。
A method for synthesizing a reagent complex comprising:
Ball milling a mixture comprising both a hydride and a formulation containing a zerovalent non-metal.
0価非金属を含有する調合物は、炭素以外の0価非金属を含有する調合物である、請求項17に記載の方法。   The method of claim 17, wherein the formulation containing a zero-valent nonmetal is a formulation containing a zero-valent nonmetal other than carbon. 0価非金属を含有する調合物は、炭素またはセレンを含有する調合物である、請求項17に記載の方法。   The method of claim 17, wherein the formulation containing a zerovalent nonmetal is a formulation containing carbon or selenium. 0価非金属を含有する調合物は、セレンを含有する調合物である、請求項19に記載の方法。   20. The method of claim 19, wherein the formulation containing a zerovalent non-metal is a formulation containing selenium.
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