具有低脱氢能量的天然液态有机氢载体：第一性原理研究
化学物理
2023-10-25 v1 材料科学
摘要
液态有机氢载体（LOHCs）因其稳定性及与现有基础设施兼容性等优良特性，代表了一种有前景的储氢途径。然而，基于化石的 LOHC 分子并非绿色或可持续。本文考察了使用石蒜科生物碱的两种典型结构——去甲雪花莲胺与三斯菲啶，作为源自天然产物可持续可再生资源的 LOHCs 的可能性。我们的第一性原理热力学计算揭示，去甲雪花莲胺与全氢去甲雪花莲胺之间的反应可逆性低，原因在于全氢去甲雪花莲胺存在更稳定的异构体。另一方面，三斯菲啶因其高储氢容量（5.9 wt\%）与有利的能量学而被发现颇具前景。全氢三斯菲啶的脱氢平均标准焓变为 54 KJ/mol-H，与以低脱氢焓著称的典型 LOHC 全氢-\textit{N}-乙基咔唑相似。本工作是探索石蒜科生物碱用于储氢的首次尝试，结果更广泛地展示了生物基分子作为未来大规模储氢新型可持续资源的潜力。
引用
@article{arxiv.2310.15510,
title = {Natural liquid organic hydrogen carrier with low dehydrogenation energy: A first principles study},
author = {Chunguang Tang and Shunxin Fei and G. David Lin and Yun Liu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.15510},
year = {2023}
}