• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

在温和的温度和压力条件下,使用 CO2 和质子可切换的铱催化剂在水相介质中实现可逆储氢。

Reversible hydrogen storage using CO2 and a proton-switchable iridium catalyst in aqueous media under mild temperatures and pressures.

机构信息

Chemistry Department, Brookhaven National Laboratory, Upton, New York 11973, USA.

出版信息

Nat Chem. 2012 Mar 18;4(5):383-8. doi: 10.1038/nchem.1295.

DOI:10.1038/nchem.1295
PMID:22522258
Abstract

Green plants convert CO(2) to sugar for energy storage via photosynthesis. We report a novel catalyst that uses CO(2) and hydrogen to store energy in formic acid. Using a homogeneous iridium catalyst with a proton-responsive ligand, we show the first reversible and recyclable hydrogen storage system that operates under mild conditions using CO(2), formate and formic acid. This system is energy-efficient and green because it operates near ambient conditions, uses water as a solvent, produces high-pressure CO-free hydrogen, and uses pH to control hydrogen production or consumption. The extraordinary and switchable catalytic activity is attributed to the multifunctional ligand, which acts as a proton-relay and strong π-donor, and is rationalized by theoretical and experimental studies.

摘要

绿色植物通过光合作用将二氧化碳转化为糖来储存能量。我们报告了一种新型催化剂,它使用二氧化碳和氢气将能量储存在甲酸中。我们使用具有质子响应配体的均相铱催化剂,展示了第一个在温和条件下使用二氧化碳、甲酸盐和甲酸运行的可逆和可回收的储氢系统。该系统节能且环保,因为它在环境条件下运行,使用水作为溶剂,产生高压无二氧化碳氢气,并使用 pH 值来控制氢气的产生或消耗。这种非凡的、可切换的催化活性归因于多功能配体,它起到质子传递体和强π-供体的作用,并通过理论和实验研究得到了合理化。

相似文献

1
Reversible hydrogen storage using CO2 and a proton-switchable iridium catalyst in aqueous media under mild temperatures and pressures.在温和的温度和压力条件下,使用 CO2 和质子可切换的铱催化剂在水相介质中实现可逆储氢。
Nat Chem. 2012 Mar 18;4(5):383-8. doi: 10.1038/nchem.1295.
2
Efficient Hydrogen Storage and Production Using a Catalyst with an Imidazoline-Based, Proton-Responsive Ligand.使用具有基于咪唑啉的质子响应配体的催化剂进行高效储氢和制氢
ChemSusChem. 2017 Mar 22;10(6):1071-1075. doi: 10.1002/cssc.201601437. Epub 2016 Dec 28.
3
Interconversion of CO2 and formic acid by bio-inspired Ir complexes with pendent bases.通过带有侧基碱的仿生铱配合物实现二氧化碳与甲酸的相互转化。
Biochim Biophys Acta. 2013 Aug-Sep;1827(8-9):1031-8. doi: 10.1016/j.bbabio.2012.11.004. Epub 2012 Nov 19.
4
Hydrogen storage and delivery: the carbon dioxide - formic acid couple.氢的储存与输送:二氧化碳 - 甲酸体系
Chimia (Aarau). 2011;65(9):663-6. doi: 10.2533/chimia.2011.663.
5
Hydrogen storage and evolution catalysed by metal hydride complexes.金属氢化物配合物催化的储氢和析氢。
Dalton Trans. 2013 Jan 7;42(1):18-28. doi: 10.1039/c2dt31823g.
6
Recyclable catalyst for conversion of carbon dioxide into formate attributable to an oxyanion on the catalyst ligand.可回收催化剂用于将二氧化碳转化为甲酸盐,这归因于催化剂配体上的氧阴离子。
J Am Chem Soc. 2005 Sep 28;127(38):13118-9. doi: 10.1021/ja054236k.
7
Development of an Iridium-Based Catalyst for High-Pressure Evolution of Hydrogen from Formic Acid.用于从甲酸中高压析氢的铱基催化剂的开发。
ChemSusChem. 2016 Oct 6;9(19):2749-2753. doi: 10.1002/cssc.201600697. Epub 2016 Aug 17.
8
Iridium Complexes with Proton-Responsive Azole-Type Ligands as Effective Catalysts for CO Hydrogenation.具有质子响应型唑类配体的铱配合物作为 CO 加氢的有效催化剂。
ChemSusChem. 2017 Nov 23;10(22):4535-4543. doi: 10.1002/cssc.201701676. Epub 2017 Nov 7.
9
Amine-free reversible hydrogen storage in formate salts catalyzed by ruthenium pincer complex without pH control or solvent change.在钌夹复合物的催化作用下,无需 pH 值控制或溶剂改变,甲酸盐盐中实现无胺可逆储氢。
ChemSusChem. 2015 Apr 24;8(8):1442-51. doi: 10.1002/cssc.201403458. Epub 2015 Mar 30.
10
CO2 capture and conversion with a multifunctional polyethyleneimine-tethered iminophosphine iridium catalyst/adsorbent.使用多功能聚乙烯亚胺连接的亚氨基膦铱催化剂/吸附剂进行二氧化碳的捕获与转化。
ChemSusChem. 2014 Apr;7(4):1114-24. doi: 10.1002/cssc.201301231. Epub 2014 Mar 3.

引用本文的文献

1
Effect of Nucleophilicity on the Kinetics of CO Insertion into Pincer-Supported Nickel Complexes.亲核性对CO插入钳形配位镍配合物动力学的影响。
Organometallics. 2018 Nov 12;37(21):3649-3653. doi: 10.1021/acs.organomet.8b00593. Epub 2018 Oct 22.
2
Long-Short-Arm Acridine Ru-Pincer Catalysts for Reversible Hydrogen Storage Based on Ethylene Glycol.基于乙二醇的用于可逆储氢的长短臂吖啶钌钳形催化剂。
J Am Chem Soc. 2025 Aug 20;147(33):30060-30071. doi: 10.1021/jacs.5c07428. Epub 2025 Aug 7.
3
Amino-substituted triazatriangulenium photosensitizers for CO capture and aminocarbonylation to amides.

本文引用的文献

1
Efficient dehydrogenation of formic acid using an iron catalyst.甲酸的高效脱氢作用研究:铁催化剂的应用。
Science. 2011 Sep 23;333(6050):1733-6. doi: 10.1126/science.1206613.
2
A charge/discharge device for chemical hydrogen storage and generation.一种用于化学储氢和产氢的充放电装置。
Angew Chem Int Ed Engl. 2011 Oct 24;50(44):10433-5. doi: 10.1002/anie.201104951. Epub 2011 Sep 14.
3
Low-pressure hydrogenation of carbon dioxide catalyzed by an iron pincer complex exhibiting noble metal activity.二氧化碳的低压加氢反应在一种具有贵金属活性的铁钳形配合物催化剂的作用下发生。
用于捕获CO并将其氨羰基化生成酰胺的氨基取代三氮杂三角烯鎓光敏剂。
Nat Commun. 2025 Jul 4;16(1):6167. doi: 10.1038/s41467-025-61229-8.
4
Self-Assembly of a Customizable Library of Nickel Trifluoromethylation Catalysts via Selective C─F and C─O Bond Cleavage.通过选择性碳氟键和碳氧键断裂实现可定制三氟甲基化镍催化剂库的自组装
Angew Chem Int Ed Engl. 2025 Aug 4;64(32):e202509042. doi: 10.1002/anie.202509042. Epub 2025 Jun 18.
5
Hydrogen Storage and Release via Carbon Dioxide Hydrogenation to Formate Salts under High-Pressure Conditions with Ir Complex and Subsequent Formic Acid Dehydrogenation.在高压条件下通过二氧化碳加氢与铱配合物生成甲酸盐实现氢的储存与释放以及随后的甲酸脱氢反应
ChemistryOpen. 2025 Apr;14(4):e202500032. doi: 10.1002/open.202500032. Epub 2025 Feb 25.
6
Sustainable Hydrogen Production by Glycerol and Monosaccharides Catalytic Acceptorless Dehydrogenation (AD) in Homogeneous Phase.通过甘油和单糖在均相中的催化无受体脱氢反应(AD)实现可持续制氢
ChemSusChem. 2025 Mar 15;18(6):e202400639. doi: 10.1002/cssc.202400639. Epub 2024 Nov 27.
7
Formic acid dehydrogenation using Ruthenium-POP pincer complexes in ionic liquids.在离子液体中使用钌-多孔有机聚合物钳形配合物进行甲酸脱氢反应。
Sci Rep. 2024 Oct 31;14(1):26209. doi: 10.1038/s41598-024-76782-3.
8
Sustainable Formate Production via Highly Active CO Hydrogenation Using Porous Organometallic Polymer with Ru-PNP Active Sites.通过使用具有Ru-PNP活性位点的多孔有机金属聚合物进行高活性CO加氢实现可持续甲酸盐生产。
ChemSusChem. 2025 Mar 3;18(5):e202402038. doi: 10.1002/cssc.202402038. Epub 2024 Nov 27.
9
Visible-light-responsive hybrid photocatalysts for quantitative conversion of CO to highly concentrated formate solutions.用于将一氧化碳定量转化为高浓度甲酸盐溶液的可见光响应型混合光催化剂。
Chem Sci. 2024 Oct 7;15(43):18146-60. doi: 10.1039/d4sc05289g.
10
Conversion of Cellobiose to Formic Acid as a Biomass-Derived Renewable Hydrogen Source Using Solid Base Catalysts.使用固体碱催化剂将纤维二糖转化为甲酸作为生物质衍生的可再生氢源
ChemistryOpen. 2024 Nov;13(11):e202400079. doi: 10.1002/open.202400079. Epub 2024 Oct 7.
Angew Chem Int Ed Engl. 2011 Oct 10;50(42):9948-52. doi: 10.1002/anie.201104542. Epub 2011 Sep 9.
4
Hydrogen storage in formic acid amine adducts.甲酸胺加合物中的储氢
Chimia (Aarau). 2011;65(4):214-8.
5
Secondary coordination sphere interactions facilitate the insertion step in an iridium(III) CO2 reduction catalyst.次级配位球相互作用促进了铱(III) CO2 还原催化剂的插入步骤。
J Am Chem Soc. 2011 Jun 22;133(24):9274-7. doi: 10.1021/ja2035514. Epub 2011 Jun 1.
6
CO2-"neutral" hydrogen storage based on bicarbonates and formates.基于碳酸氢盐和甲酸盐的二氧化碳“中性”储氢
Angew Chem Int Ed Engl. 2011 Jul 4;50(28):6411-4. doi: 10.1002/anie.201101995. Epub 2011 May 23.
7
Iridium-catalyzed hydrogenation of N-heterocyclic compounds under mild conditions by an outer-sphere pathway.铱催化的 N-杂环化合物在温和条件下通过外球途径加氢。
J Am Chem Soc. 2011 May 18;133(19):7547-62. doi: 10.1021/ja2014983. Epub 2011 Apr 21.
8
Hydrogen production from formic acid decomposition at room temperature using a Ag-Pd core-shell nanocatalyst.室温下使用 Ag-Pd 核壳纳米催化剂从甲酸分解中制取氢气。
Nat Nanotechnol. 2011 May;6(5):302-7. doi: 10.1038/nnano.2011.42. Epub 2011 Apr 10.
9
Water-soluble IrIII N-heterocyclic carbene based catalysts for the reduction of CO2 to formate by transfer hydrogenation and the deuteration of aryl amines in water.用于通过转移氢化将 CO2 还原为甲酸盐以及在水中对芳基胺进行氘代的水溶性 IrIII N-杂环卡宾基催化剂。
Chemistry. 2011 Mar 28;17(14):3963-7. doi: 10.1002/chem.201002907. Epub 2011 Mar 1.
10
Interconversion between formic acid and H(2)/CO(2) using rhodium and ruthenium catalysts for CO(2) fixation and H(2) storage.使用铑和钌催化剂将甲酸转化为 H(2)/CO(2),用于 CO(2)固定和 H(2)存储。
ChemSusChem. 2011 Apr 18;4(4):487-93. doi: 10.1002/cssc.201000327. Epub 2011 Jan 26.