二氫化鈦是一種鈦元素和氫元素形成的金屬氫化物，英文名為Titanium hydride，常溫常壓下為灰黑色固體粉末，具有較強的吸濕性和潮解性。二氫化鈦可以由氫氣與金屬鈦直接反應(yīng)獲得，它的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，需保存在遠(yuǎn)離高溫和強氧化劑處，該物質(zhì)在生產(chǎn)發(fā)泡金屬的工藝中常用作發(fā)泡劑。

圖1 二氫化鈦的性狀圖

理化性質(zhì)

二氫化鈦通常呈灰色至黑色的粉末狀物質(zhì)。二氫化鈦的密度取決于具體的結(jié)晶形式，一般在 3.76 g/cm3 至 4.26 g/cm3 之間。該物質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下不穩(wěn)定，無明確定義的熔點。它在較高溫度下分解成鈦和氫氣。二氫化鈦不溶于水，但可在強堿性條件下發(fā)生反應(yīng)。該物質(zhì)通常是反磁性的，即不受外磁場的影響。二氫化鈦通常是電不導(dǎo)體，即電阻較大，但具體性質(zhì)取決于制備條件和結(jié)晶形式。

合成方法

因為在空氣中較穩(wěn)定，它也可以被用于制備氫氣和氫氧化鈦。二氫化鈦可以由氫氣與金屬鈦直接反應(yīng)獲得。300℃以上時，金屬鈦能可逆地吸收氫，最終形成化學(xué)式為TiH2二氫化鈦的化合物。如果加熱到1000℃以上，二氫化鈦將完全分解為鈦和氫氣。在足夠高的溫度下，鈦氫合金與氫氣處于平衡狀態(tài)，此時氫氣的分壓是金屬中氫含量和溫度的函數(shù)。二氫化鈦還存在成分可變、Ti-H間距不同的結(jié)構(gòu)很復(fù)雜的缺氫相，這些缺氫相近年來得到廣泛的研究，因為它們可用于制作緩沖器、反射器或高溫防護(hù)裝備，還有可能用于移動式的核反應(yīng)堆。[1]

化學(xué)應(yīng)用

二氫化鈦與高氯酸鉀一起用作煙花爆竹的點火劑和閃光粉。它還在生產(chǎn)發(fā)泡金屬的工藝中用作發(fā)泡劑。該物質(zhì)被研究用作氫氣的儲存材料。其能夠吸附和釋放氫氣，因此被認(rèn)為是一種潛在的氫儲存介質(zhì)，有助于發(fā)展氫能技術(shù)。該物質(zhì)在某些催化反應(yīng)中具有活性。它可能被應(yīng)用于一些化學(xué)過程，例如催化劑的制備或有機合成反應(yīng)。二氫化鈦被研究用作鋰離子電池和其他電池系統(tǒng)的電極材料，以提高電池性能和儲能能力。該物質(zhì)作為一種儲氫材料，可在氫氣的吸附和釋放過程中發(fā)揮作用。這與其在氫能領(lǐng)域的應(yīng)用密切相關(guān)。[1]

參考文獻(xiàn)

[1] 張青蓮.《無機化學(xué)叢書》第八卷：鈦分族、釩分族、鉻分族.北京: 科學(xué)出版社.P21.