水素化アルミニウム
水素化アルミニウムは質量の10%を水素が構成し水素貯蔵の方法として有効である。148g H2/Lの水素を含みこれは液体水素の2倍の体積密度に相当する。
また、ロケット燃料に用いると出力が10%は向上するとされる。
水素化アルミニウムは製造中などにおいて容易に酸化され表面に酸化被膜が生じることがある。これがつくと熱分解が抑制され水素放出の温度が高くなる。温度を上げると熱膨張の差で酸化被膜が割れ水素が放出される。
いくつかのグループは、アランが電気化学的に生成できることを示している。また、さまざまな電気化学的アラン製造方法の特許が取得されている。電気化学的に生成するアランイオンは、前述の方法による塩化物不純物を回避できる。
電解質として、水素化ナトリウムアルミニウムが、溶媒としてテトラヒドロフラン(THF)が用いられる。溶媒中でテトラヒドリドアルミン酸アニオン ([AlH4]) とナトリウムカチオン (Na)に分かれるため、これを電気分解することで水素化アルミニウムを生成する寸法である。
電気分解すると、不溶性の電極を使うと1の、陽極にアルミニウムを使うと2の化学反応が起きる。
AlH 4 − − e − ⟶ AlH 3 ⋅ nTHF + 0 ⋅ 5 H 2 {\displaystyle {\ce {{AlH4^{-}}-{\mathit {e}}^{-}->AlH3\cdot {nTHF}+0{.}5H2}}}
3 AlH 4 − + Al − 3 e − ⟶ 4 AlH 3 ⋅ nTHF {\displaystyle {\ce {{3AlH4^{-}}+Al-3{\mathit {e}}^{-}->4AlH3\cdot nTHF}}}
副反応を防止するために、2の化学反応に加えClasenは水銀(Hg)に沈めた鉄ワイヤーを使うことを提案した。この場合、副生物のナトリウムは水銀とアマルガムを形成することになり、それ以上の副反応を防止する。ナトリウム、水銀は再利用でき、Clasenの合成法は原料の損失を引き起こさない。電気化学的に生成されたアランの結晶化と回収が実証されている。
アランのアミン付加化合物はアルミ・アラン・水素を直接反応させて合成することができる(安定化(stabilization))。これからアミンを取り外してアランを合成する。(分離(separation))
水素・アミン・アルミの直接合成 触媒作用のあるアルミおよび安定化分子(例:アミン(TEDA、TMA)、エーテル(THF、Et2O、Me2O))を以て安定な分子を作成する。 例1:トリメチルアミン(TMA)アラン 2 C 3 H 9 N + Al ⋅ + 3 2 H 2 ⟶ 2 C 3 H 9 N − AlH 3 {\displaystyle {\ce {2C3H9N+{Al^{*}}+3/2H2->2C3H9N-AlH3}}} P < 230 bar T = 300 K 例2:ジメチルエチルアミン(DMEA)アラン C 4 H 11 N + Al ⋅ + 3 2 H 2 ⟶ C 4 H 11 N − AlH 3 {\displaystyle {\ce {C4H11N+{Al^{*}}+3/2H2->C4H11N-AlH3}}} P < 60 bar T = 300 K