日本研究团队展示使用甲酸连续制氢技术

Heping 10月 17, 2023 4.98k 浏览 0

日本团队成功展示了使用甲酸连续产生氢气的技术。这一突破对于氢燃料站的发展和氢能作为清洁能源的广泛应用具有重要意义。研究成果发表在《ChemSusChem》杂志上。

该研究团队利用基于聚乙烯亚胺（PEI）的铱固定催化剂进行甲酸脱氢制氢。这种催化剂能够高效地将甲酸分解为氢气和二氧化碳。

以铱配合物及其配体与PEI交联为催化剂；铱含量可以很容易地在 1-10% 范围内变化。使用固态NMR、DNP NMR和FT-IR光谱证实了铱固定化催化剂的结构。

PEI固定铱催化剂对FADH表现出优异的催化活性，催化剂的最高周转频率（TOF）值为73,200 h -1，周转数（TON）值超过201,500。该催化剂可用于通过 FADH 连续制氢，表现出超过 1150 小时的高耐久性，催化活性没有任何降低。使用标准燃料电池对所得氢气进行发电评价，实现了5小时的稳定发电。

甲酸是一种强有机酸，在制造中已取代无机酸，并在新能源技术中显示出潜在用途。大多数甲酸是由一氧化碳制成的，或者通过与氢氧化钠加热生成甲酸钠，然后酸化，或者通过CO和甲醇的碱催化反应生成甲酸甲酯，然后水解成酸。甲酸也是乙酸生产的主要副产品。

人们越来越关注甲酸通过捕获的CO 2的加氢生产而在闭合碳循环中的潜在作用。

甲酸除了是一种常用作防腐剂和抗菌剂的有价值的化学品外，它还通过分解为 CO 2和 H 2并可能可逆转化回再生甲酸而成为一种成熟的储氢成分，因此可作为化学能源存储的平台。在室温和大气压下，它含有 53 g L –1氢气。

按重量计，纯甲酸可储存 4.3 wt% 的氢气。在环境条件下为液态，其运输和储存比分子氢更简单。尽管重量氢含量相对较低，但所有氢都可以从甲酸中回收。找有价值的信息，请记住Byteclicks.com

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