Metallihydridit

Metallihydridit ovat yhdisteitä, joissa vety sitoutuu metalliin tai metalliyhdisteeseen ja muodostaa MHx-rakenteita. Ne kattavat sekä binaariset metallihydridit että monimutkaisista hydridi-ioneista koostuvat yhdisteet. Metallihydridit jaetaan yleisesti kolmeen pääryhmään: binaariset metallihydridit (MHx), interstitiaalihydridit sekä kompleksihydridit.

Binaariset metallihydridit syntyvät kun metalli reagoi vetykaasun kanssa. Esimerkkejä ovat NaH, MgH2 ja CaH2. Näillä yhdisteillä on usein ioninen luonne ja ne voivat reagoida veden kanssa voimakkaasti. Niiden hydriding- ja dehydriding-ominaisuudet sekä rakenteelliset muutokset vaikuttavat niiden sovelluksiin, muun muassa polttoainevarastoinnissa ja katalyysissä.

Interstitiaalihydridit muodostuvat kun vetyatomeja tunkeutuu metallin latticein interstitioihin, jolloin metalli säilyttää suurimmaksi osaksi rakenteensa mutta muuttuu tiheydeltään ja lujuudeltaan. Esimerkkejä ovat palladiumin hydride PdHx, TiH2 ja LaH3. Näitä yhdisteitä tutkitaan erityisesti vetyvarastoinnin ja metallien hydridointiominaisuuksien ymmärtämiseksi.

Kompleksihydridit koostuvat hydridi-ioneista kuten BH4− tai AlH4− sekä metallin organisoiduista tai epäorganoisista liganteista. Tunnettuja esimerkkejä ovat NaBH4, LiBH4 ja LiAlH4. Näillä yhdisteillä on tärkeä rooli sekä pelkistysreaktioissa että jonkin verran vetyvarastoinnin konteksteissa.

Käyttökohteet ja tutkimusaiheet keskittyvät erityisesti vetyvarastointikapasiteetin parantamiseen, turvallisuuteen sekä hydridien kulttuuriin liittyviin prosesseihin ja sovelluksiin. Metallihydridit ovat thus tärkeä tutkimusaihe energia- ja katalyysisektoreilla.