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终于完成了!开发出用用常温、可见光从烷烃中取出氢的催化剂

January 09, 2025

东京大学
冈山大学
神户大学
科技振兴机构(JST)


◆发表要点

  • 为了阻止地球沸腾化,希望从燃烧化石燃料获得能源现状的能源生产系统,向活用氢能源的循环型氢社会的转换。
  • 将含有大量碳-氢键的液体状有机分子视为储氢体,以高能量效率从有机分子中取出氢的催化剂,成为实现氢社会的基础技术。
  • 利用可见光能,从1分子环状烷烃中在常温下最大限度地取出3分子氢,开发了世界上第一种催化剂。

概述
东京大学研究生院药学系研究科金井求教授、三沼治信助教和冈山大学学术研究院环境生命自然科学学域山方启教授、神户大学分子光科学研究中心激光分子光科学研究部门小堀康博教授的研究小组共同,成功开发出了利用可见光能在常温下从环状烷烃中最大限度地取出3分子氢的催化剂。
在本研究中,将光催化剂、四丁基氯化铵(TBACl)催化剂、硫代磷酸(TPA)催化剂、钴催化剂四种催化剂作为系统进行复合是成功的关键。
从环状烷烃中进行氢取出反应的以往方法,有需要近300度的高温和紫外光的照射,只能取出1分子的氢,收率非常低等课题。本成果,在加油站等现状的社会基础设备能容易地提供,把液体轻量的有机分子作为氢储藏体,成为高能源效率能取出氢技术开发的第一步事被期待。
发表者、研究者等信息
东京大学研究生院药学系研究科
金井求教授
三沼治信助教
冈山大学学术研究院环境生命自然科学学域
山方启教授
神户大学分子光科学研究中心激光分子光科学研究部门
小堀康博教授
论文信息

东京大学研究生院药学系研究科
金井求教授
三沼治信助教
冈山大学学术研究院环境生命自然科学学域
山方启教授
神户大学分子光科学研究中心激光分子光科学研究部门
小堀康博教授
论文信息

杂志名
雑誌名:Nature Communications
题目名:Catalytic Acceptorless Complete Dehydrogenation of Cycloalkanes
作者名:Rahul A. Jagtap, Yuki Nishioka, Stephen M. Geddis, Yu Irie, Tsukasa Takanashi, Rintaro Adachi, Akira Yamakata, Masaaki Fuki, Yasuhiro Kobori, Harunobu Mitsunuma*, Motomu Kanai*
DOI:10.1038/s41467-024-55460-y
URL:https://www.nature.com/articles/s41467-024-55460-y

研究辅助
本研究以科研经费“学术变革研究A绿色催化科学(课题编号:23H04909)”、“挑战性研究(萌芽)(课题编号:23K18176,22K19008“、”特别研究员奖励费(课题编号:22F22109)“、”学术变革研究(课题编号:20H05843,20H05838, 20H05835)、“青年研究(课题编号:21K15220)”、JST“先驱(课题编号:JPMJPR2279)”、ENEOS氢基金的支持下实施。

<详细研究内容>
终于完成了!开发出用用常温、可见光从烷烃中取出氢的催化剂


<咨询窗口>
<关于研究>
东京大学研究生院药学系研究科
教授 金井 求
Tel:03-5841-4830

东京大学研究生院药学系研究科
助教 三沼 治信
Tel:03-5841-4836

<关于报道>
东京大学研究生院药学系研究科 庶务小组
Tel:03-5841-4702

冈山大学 总务・企画部 宣传课
Tel:086-251-7292

神戸大学 总务部 宣传课 宣传小组
Tel:078-803-6678

科学技术振兴机构 宣传课
Tel:03-5214-8404

科学技术振兴机构 战略研究推進部 绿色创新小组
安藤 裕辅
Tel:03-3512-3526

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