金属有机化合物储氢材料实现可逆加脱氢循环
近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员陈萍、何腾与华中师范大学副教授饶立合作,在团队金属有机化合物储氢材料研究中取得新进展,利用光催化实现该材料可逆加脱氢循环。相关成果发表在《德国应用化学》。
氢能生产、运输、释放与应用流程示意图。大连化物所供图
氢能具有能量密度高、来源广泛、无污染等优势,是理想的二次能源。然而,安全高效的储氢载体的缺乏,严重制约了氢能大规模应用。前期,陈萍、何腾团队提出金属取代有机物中活泼氢的策略,开发出金属有机化合物储氢材料新体系,解决了高储氢量和理想脱氢焓变难以兼得的难题,并将该类储氢材料应用于固态离子传导领域。然而,金属有机化合物脱氢需打断相对惰性的C?H键,存在较高的动力学能垒,因此亟需开发高效的催化过程,实现其温和条件下快速吸放氢。
本工作中,团队研究了典型的苯酚钠-环己醇钠储氢体系,利用太阳能驱动可逆储放氢。研究发现,在光照情况下,Rh/TiO2可催化苯酚钠-环己醇钠进行可逆加脱氢,脱氢速率相较于热催化过程提升近两个数量级。此外,团队还在真实太阳光下实现了环己醇钠高转化率、高选择性地脱氢至苯酚钠。
实验表征和理论计算结果表明,低频光主要作用为产热,为反应提供热量,而高频光则有利于产物苯酚钠脱附,进而实现全光谱下环己醇钠的快速脱氢。(来源:中国科学报 孙丹宁)
相关论文信息:https://doi.org/10.1002/anie.202506275
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