Science Advances：主族催化剂驱动有机分子载氢

纳米技术

2022-10-28

H₂分子目前是最重要的能量载体，未来人们将使用烃类原料的转化并且去除CO/CO₂的方式制备大量H₂，但是通常气体纯化过程导致大量能量消耗并且显著提高制备和使用H₂的价格。

有鉴于此，大阪大学Sensuke Ogoshi、Yoichi Hoshimoto等报道一种从H₂/CO/CO₂/CH₄混合气氛中分离H₂，而且将H₂存储到N杂环化合物作为一种液体有机分子LOHCs（liquid organic hydrogen carriers）H₂载体，并且通过脱氢反应制备H₂。

本文要点：

(1)

展示了一种H₄-Qin和H₆-Lut分子中存储H₂的方法，这种反应中通过芳基硼催化剂对Qin和Lut进行催化加氢，而且芳基硼催化剂能够对H₄-Qin脱氢重新转化为Qin。基于典型的比例为H₂/CO/CO₂=1/1/0.2~1/1/5的H₂原料以及比例为H₂/CO/CO₂=1/0.2/2的变压吸附PSA（pressure swing adsorption）气体。而且，这些气体中包括多达0.9 mmol H₂O，实际情况中需要进一步考虑H₂O的影响。

(2)

本文研究结果展示LOHCs技术能够作为一种从含有大量CO-/CO₂杂质气体提纯H₂和存储H₂的方法。

参考文献

Taiki Hashimoto, Takahiro Asada, Sensuke Ogoshi*, Yoichi Hoshimoto*, Main group catalysis for H₂ purification based on liquid organic hydrogen carriers, Sci. Adv. 2022, 8(43),

DOI: 10.1126/sciadv.ade0189

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.ade0189