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联盟会员单位 | 大连化物所实现温和条件下存储和运输氢气为未来低温可逆储氢材料开发开辟崭新思路
来源:大连日报 | 作者:dlasei | 发布时间: 2019-03-01 | 86 次浏览 | 分享到:

近日,中科院大连化物所何腾副研究员和陈萍研究员领导的团队与厦门大学吴安安教授、美国西北太平洋国家实验室Tom Autrey等合作,合成出了一类新颖的有机-无机杂化储氢体系-金属有机化合物,可以实现温和条件下储存和运输氢气。相关研究成果以背页封面形式发表在《德国应用化学》上。

氢以其能量密度高、无污染等优点,一直被认为是能量储存和运输的理想载体。然而,缺乏安全高效的储氢介质被认为是氢能应用技术的瓶颈。目前,世界各大汽车公司均采用高压气罐作为商业燃料电池汽车的储氢系统,但是其安全性及昂贵的造价限制了燃料电池汽车迅速推广。

近二十年来,科研人员尝试开发各种新颖的储氢材料,通过将氢气储存于凝聚态物质中来实现氢气的储存和运输,目前这些储氢材料仍存在脱氢温度高、载氢量不足、材料不可逆等问题。因此,开发安全、高效、廉价的氢气储存和运输载体,将为燃料电池汽车推广,以及氢能源规模化应用提供有效地解决方案。

近期,该研究团队利用金属的电负性差异,修饰有机储氢材料的电子性质,合成出了一类新颖的有机-无机杂化储氢体系——金属有机化合物。科研人员利用具有强电子性质的金属改良传统有机储氢材料,显着降低了有机储氢材的脱氢焓变,而脱氢焓变是影响脱氢温度的主要原因,当脱氢焓变降低到一定数值后,就可以实现温和条件下脱氢。

本工作中科研人员以钠修饰的苯酚-环己醇为例,实验发现该修饰过的有机储氢材料溶解于水中进行储氢循环反应后,可将脱氢温度降低至100℃以下。这相对于常见的液态有机储氢材料有明显的降低,该类金属有机化合物可以在温和条件下存储和运输氢气,避免高压气罐带来的危险。另外,由于有机底物种类多、变化多,与无机金属杂化后可以衍生出更多种类的候选材料,供进一步筛选。因此,该研究为未来低温可逆储氢材料的开发开辟了崭新的思路。