金属有机化合物储氢材料实现可逆加脱氢循环_科技资讯

金属有机化合物储氢材料实现可逆加脱氢循环

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2025-04-19 08:42:04

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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）

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