背景及概述

四氯鋁酸鈉是典型氯鋁酸鹽離子型化合物，由鈉離子與四面體構(gòu)型四氯鋁酸根構(gòu)成，常溫為白色結(jié)晶粉末，熔點(diǎn)157～185℃，密度2.01g/cm3，遇水劇烈水解釋放氯化氫，全程必須無(wú)水惰性環(huán)境儲(chǔ)存使用，是熔融鹽、有機(jī)催化、鈉離子電池核心原料。

圖1四氯鋁酸鈉的性狀圖

制備

采用等摩爾氯化鈉-三氯化鋁高溫熔合法生產(chǎn)四氯鋁酸鈉[1]，操作全程氮?dú)飧艚^水汽，原料需預(yù)先真空干燥除水。將無(wú)水NaCl與升華提純按1:1計(jì)量混合置于密閉耐腐蝕反應(yīng)釜，緩慢升溫至200℃，體系放熱熔融形成透明均一液相，保溫2～3小時(shí)保證配位完全；升溫至240℃脫除微量游離$$\text{AlCl}_3$$雜質(zhì)，隨后惰性氣氛下冷卻結(jié)晶，粉碎得到高純固體產(chǎn)物。

小規(guī)模簡(jiǎn)易路線：金屬鋁、氯化鈉與氯氣高溫共熔，一步合成四氯鋁酸鈉，但產(chǎn)物雜質(zhì)偏高，多用于粗品熔融鹽體系。兩種工藝均嚴(yán)禁接觸空氣水分，水解會(huì)生成氫氧化鋁沉淀與腐蝕性HCl，破壞產(chǎn)物純度。粗品可經(jīng)真空升華提純，純度可達(dá)98%以上，適配電池與精細(xì)催化場(chǎng)景。

應(yīng)用領(lǐng)域

熔融態(tài)四氯鋁酸鈉具備優(yōu)良鈉離子傳導(dǎo)能力，是高溫鈉基電池主流電解質(zhì)。電化學(xué)窗口寬、熱穩(wěn)定性強(qiáng)，適配鈉硫電池、固態(tài)鈉離子儲(chǔ)能電池，相比有機(jī)電解液無(wú)燃爆風(fēng)險(xiǎn)，適用于大規(guī)模儲(chǔ)能電站、高溫特種電源，是新型固態(tài)電解質(zhì)研發(fā)核心基材。四氯鋁酸鈉催化芳烴?；⑼榛磻?yīng)，催化活性溫和可控，減少過(guò)量三氯化鋁廢渣，用于醫(yī)藥中間體、染料芳香骨架合成；同時(shí)可作為脫水、脫鹵試劑，處理含羥基、鹵代精細(xì)化學(xué)品，簡(jiǎn)化分離流程。熔融四氯鋁酸鈉作為高溫液相介質(zhì)，降低無(wú)機(jī)粉體燒結(jié)溫度，促進(jìn)離子擴(kuò)散，用于稀土鹵化物、金屬陶瓷、光電晶體合成，提升產(chǎn)物結(jié)晶均勻度；也用于金屬精煉熔鹽體系，分離稀有金屬氯化物雜質(zhì)。

四氯鋁酸鈉具強(qiáng)腐蝕性，粉塵刺激呼吸道、灼傷皮膚；密封氮?dú)獗芄飧稍锉４?，遠(yuǎn)離水、堿、氧化劑；操作佩戴耐酸防護(hù)裝備，廢液用堿中和處理，禁止直接排放。

參考文獻(xiàn)

[1]覃奇賢.四氯鋁酸鈉或四氯鋁酸鐵熔融鹽的生產(chǎn).[J]電鍍與精飾.2005-05-15.