Купить (625 RUB)
сгенерировать QR код
Открытый доступ
Доступ платный или только для Подписчиков
Каталитические системы хранения водорода на основе реакций гидрирования-дегидрирования
https://doi.org/10.18412/1816-0387-2022-5-15-25
Аннотация
Системы аккумуляции, хранения и получения водорода являются важным направлением развития фундаментальных и прикладных аспектов альтернативной энергетики. Жидкие органические носители водорода (LOHC), полициклические формы соответствующих ароматических соединений, являются эффективным способом хранения водорода и его выделения с массовым содержанием водорода до 7,3 %. В данной статье проводится сравнение LOHC как потенциальных субстратов для систем хранения водорода и его выделения на основе каталитических реакций гидрирования-дегидрирования, включая циклогексан, метилциклогексан, декалин, пергидротерфенил, бициклогексил, пергидродибензилтолуол и пергидроэтилкарбазол. Для каждого из пергидрированных субстратов представлены данные по активности и селективности Pt-содержащих катализаторов дегидрирования.
Об авторах
А. Н. Каленчук
Институт органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН (ИОХ РАН), Москва; Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова (МГУ), химический факультет
Россия
Россия
В. И. Богдан
Институт органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН (ИОХ РАН), Москва; Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова (МГУ), химический факультет
Россия
Россия
Список литературы
1. Rao P.Ch., Yoon M. // Energies. 2020. V. 13. P. 6040–6062. DOI: 10.3390/en13226040.
2. Sekine Y., Higo T. // Topics in Catalysis. 2021. V. 64. P. 470–480. DOI: 10.1007/s11244-021-01452-x.
3. Cho J.-Y., Kim H., O J.-E., Park B.Y. // Catalysts. 2021. V. 11. P. 14971525. DOI: 10.3390/ catal11121497.
4. Preuster P., Papp Ch., Wasserscheid P. // Acc. Chem. Res. 2017. V. 50. P. 74−85. DOI: 10.1021/acs.accounts.6b00474.
5. Niermann M., Beckendorf A., Kaltschmitt M., Bonhof K. // Int. J. Hydrogen Energy. 2019. V. 44. P. 6631–6654.
6. Gianotti E., Taillades-Jacquin M., Rozière J., Jones D.J. // ACS Catal. 2018. V. 8. P. 4660–4680.
7. He T., Pachfule P., Wu H., Xu Q., Chen P. // Nat. Rev. Mater. 2016. V. 1. P. 16059–16075.
8. Кustov L.M., Кalenchuk A.N., Bogdan V.I. // Rus. Chem. Rev. 2020. V. 89. N. 6. P. 897–916. DOI: 10/1070/RCR4940.
9. Taube M., Rippin D.W.T., Cresswell D.L., Knecht W. // Int. J. Hydrogen Energy. 1983. V. 8. P. 213–225.
10. Biniwale R.B., Rayalu S., Devotta S., Ichikawa M. // Int. J. Hydrogen Energy. 2008. V. 33. P. 360–365.
11. Zhu Q.-L., Xu Q. // Energy Environ. Sci. 2015. V. 8. P. 478–512.
12. Shukla A.A., Gosavi P.V., Pande J.V., Kumar V.P., Chary K.V.R., Biniwale R.B. // Int. J. Hydrogen Energy. 2010. V. 35. P. 4020–4026.
13. Itoh N., Xu W.C., Hara S., Sakaki K. // Catal. Today. 2000. V. 56. P. 307–314.
14. Kariya N., Fukuoka A., Ichikawa M. // Appl. Catal. A. 2002. V. 233. P. 91–102.
15. Klvana D., Chaouki J., Kusohorsky D., Chavarie C., Pajonk G.M. // Appl. Catal. 1988. V. 42. V. 121–130.
16. Schildhauer T., Newson E., Müller S. // J. Catal. 2001. V. 198. P. 355–358.
17. Makaryan I.A., Sedova I.V., Maksimov A.L. // Rus. J. Appl. Chem. 2020. V. 93. N. 12. P. 1815–1830. DOI: 10.1134/S1070427220120034.
18. Cromwell D.K., Vasudevan P.T., Pawelec B., Fierro J.L.G. // Catal. Today. 2016. V. 259. P. 119–129. DOI: 10.1016/j.cattod.2015.05.030.
19. Manabe S., Yabe T., Nakano A., Nagatake S., Higo T., Ogo S., Nakai H., Sekine Y. // Chem. Phys. Lett. 2018. V. 711. P. 73–76. DOI: 10.1016/j.cplett.2018.09.026.
20. Yan J., Wang W., Miao L., Wu K., Chen G., Huang Y., Yang Y. // Int. J. Hydrogen Energy. 2018. V. 43. N. 19. P. 9343–9352. DOI: 10.1016/j.ijhydene.2018.04.003.
21. U.S. Patent 7 101530 B2, 2005.
22. Kariya N., Fukuoka A., Utagawa T., Sakuramoto M., Got Y., Ichikawa M. // Appl. Catal. A: Gen. 2003. V. 247. P. 247–259.
23. Hodoshima S., Arai H., Takaiwa S., Saito Y. // Int. J. Hydrogen Energy. 2003. V. 28. P. 1255–1262.
24. Hodoshima S., Nagata H., Yasukazu S. // Appl. Catal. A: Gen. 2005. V. 292. P. 90–96.
25. Li X., Tuo Y., Li P., Duan X., Jiang H., Zhou X. // Carbon. 2014. V. 67 P. 775–783.
26. Jiang N., Rao K.S.R., Jin M.-J., Park S.-E. // Appl. Catal. A. 2012. V. 425–426. P. 62–67.
27. Sebastian D., Bordeje E.G., Calvillo L., Lazaro M.J., Moliner R. // Int. J. Hydrogen Energy. 2008. V. 33. P. 1329–1334.
28. Wang Bo, Goodman D.W., Froment G.F. // J. Catalysis. 2008. V. 253. P. 229–238.
29. Amende M., Gleichweit C., Werner K., Schernich S., Zhao W., Lorenz M.P.A., Höfert O., Papp C., Koch M., Wasserscheid P., Laurin M., Steinrück H.-P., Libuda J. // ACS Catal. 2014. V. 4. P. 657–665.
30. Amende M., Gleichweit C., Schernich S., Höfert O., Lorenz M.P.A., Zhao W., Koch M., Obesser K., Papp C., Wasserscheid P., Steinrück H.-P., Libuda J. // J. Phys. Chem. Lett. 2014. V. 5. P. 1498–1504.
31. Eblagon K.M., Tam K., Kerry Yu.K.M., Zhao S., Gong X-Q., He H. // J. Phys. Chem. C. 2010. V. 114. P. 9720–9730.
32. Crawford P., Burch R., Hardacre C., Hindle K., Hu P., Kalirai B. // J. Phys. Chem. 2007. V. 111. P. 6434–6439.
33. Yang M., Dong Y., Fei S., Ke H., Cheng H. // Int. J. Hydrogen Energy. 2014. V. 39. P. 18976–18983.
34. Feng Z., Chen X., Bai X. // Environ Sci. Pollut. Res. 2020. V. 27. P. 36172–36185.
35. Moores A., Poyatos M., Luo Y., Crabtree R.H. // New J. Chem. 2006. V. 30. P. 1675–1678.
36. Sung J.S., Choo K.Y., Kim T.H., Tarasov A.L., Tkachenko O.P., Kustov L.M. // Int. J. Hydrogen Energy. 2008. V. 33. P. 2721–2728. DOI: 10.1016/j.ijhydene.2008.03.037.
37. Кalenchuk А.N., Bogdan V.I., Dunaev S.F., Кustov L.М. // Fuel. 2020. V. 280. N. 15. P. 118625. DOI: 10.1016/j.fuel.2020.118625.
38. Кustov L.M., Кalenchuk A.N., Dunaev S.F., Bogdan V.I. Mendeleev Commun. 2019. V. 29. P. 25–28. DOI: 10.1016/j.mencom.2019.01.007.
39. Кalenchuk А.N., Bogdan V.I., Dunaev S.F., Кustov L.М. // Chem. Eng. Technol. 2018. V. 41. N. 9. P. 1842–1846. DOI: 10.1002/ceat.201800312.
40. Кalenchuk А.N., Bogdan V.I., Кustov L.М. // Катализ в промышленности. 2014. Т. 6. С. 59–63. DOI: 10.1134/S2070050415010080.
41. Каленчук А.Н., Давшан Н.А., Богдан В.И., Дунаев С.Ф., Кустов Л.М. // Известия АН. Серия химическая. 2018. Т. 1. С. 28–32. DOI: 10.1007/s11172-018-2032-8.
42. Кalenchuk А.N., Bogdan V.I., Dunaev S.F., Кustov L.М. // Int. J. Hydrogen Energy. 2018. V. 43. P. 6191–6196. DOI: 10.1016/j.ijhydene.2018.01.121.
43. Кalenchuk А.N., Bogdan V.I., Dunaev S.F., Кustov L.М. // Fuel Processing Technology. 2018. V. 169. P. 94–100. DOI: 10/1016/j.fuproc.2017.09.023.
44. Кalenchuk А.N., Кustov L.М. // Molecules. 2022. V. 27. N. 7. P. 2236–2242. DOI: 10.3390/molecules27072236.
45. Bogdan V.I., Kalenchuk A.N., Chernavsky P.А., Bogdan T.V., Mishanin I.I., Kustov L.M. // Int. J. Hydrogen Energy. 2021. V. 46. N. 1. P. DOI: 10.1016/j.ijhydene.2021.01.208.
46. Jang M., Jo Y.S., Lee W.J., Shin B.S., Sohn H., Jeong H., Jang S.C., Kwak S.K., Kang J.W., Yoon C.W. // ACS Sustain. Chem. Eng. 2019. V. 7. P. 1185–1194.
47. Jorschick H., Bösmann A., Preuster P., Wasserscheid P. // ChemCatChem. 2018. V. 10. P. 4329–4337.
48. Bruckner N., Obesser K., Bosmann A., Teichmann D., Arlt W., Dungs J. // ChemSusChem. 2014. V. 7. P. 229–235.
49. Ouma C.N.M., Modisha P.M., Bessarabov D. // Comput. Mater. Sci. 2020. V. 172. P. 109332.
50. Lee S., Lee J., Kim T., Han G., Lee J., Lee K., Bae J. // Int. J. Hydrogen Energy. 2021. V. 46. P. 5520–5529.
51. Shi L., Zhou Y., Qi S., Smith K.J., Tan X., Yan J., Yi C. // ACS Catal. 2020. V. 10. N. 18. P. 10661–10671.
52. Aakko-Saksa P.T., Vehkamäki M., Kemell M., Keskiväli L., Simell P., Reinikainen M., Tapper U., Repo T. // Chem. Commun. 2020. V. 56. N. 11. P. 1657–1660.
53. Shi L., Qi S., Qu J., Che T., Yi C., Yang B. // Int. J. Hydrogen Energy. 2019. V. 44. P. 5345–5354.
54. Geißelbrecht M., Mrusek S., Müller K., Preuster P., Bösmann A., Wasserscheid P. // Energy Environ. Sci. 2020. V. 13. P. 3119–3128.
55. Jorschick H., Geißelbrecht M., Eßl M., Preuster P., Bösmann A., Wasserscheid P. // Int. J. Hydrogen Energy. 2020. V. 45. P. 14897–14906.
56. Preuster P., Papp Ch., Wasserscheid P. // Acc. Chem. Res. 2017. V. 50. P. 74−85.
57. Auer F., Blaumeiser D., Bauer T., Bösmann A., Szesni N., Libuda J., Wasserscheid P. // Catal. Sci. Technol. 2019. V. 9. N. 13. P. 3537–3547. DOI: 10.1039/c9cy00817a.
58. Nagatake S., Higo T., Ogo S., Sugiura Y., Watanabe R., Fukuhara C., Sekine Y. // Catal. Lett. 2016. V. 146. N. 1. P. 54–60.
59. Sugiura Y., Nagatsuka T., Kubo K., Hirano Y., Nakamura A., Miyazawa K., Iizuka Y., Furuta S., Iki H., Higo T., Sekine Y. // Chem. Lett. 2017. V. 46. N. 11. P. 1601–1604.
60. Yang X., Song Y., Cao T., Wang L., Song H., Lin W. // Mol. Catal. 2020. V. 492. P. 110971.
61. Yan J., Wang W., Miao L., Wu K., Chen G., Huang Y., Yang Y. // Int. J. Hydrogen Energy. 2018. V. 43. N. 19. P. 9343–9352. DOI: 10.1016/j.ijhydene.2018.04.003.
Рецензия
Для цитирования:
Каленчук А.Н., Богдан В.И. Каталитические системы хранения водорода на основе реакций гидрирования-дегидрирования. Катализ в промышленности. 2022;22(5):15-25. https://doi.org/10.18412/1816-0387-2022-5-15-25
For citation:
Kalenchuk А.N., Bogdan V.I. Catalytic Hydrogen Storage Systems Based on Hydrogenation-Dehydrogenation Reactions. Kataliz v promyshlennosti. 2022;22(5):15-25. (In Russ.) https://doi.org/10.18412/1816-0387-2022-5-15-25
Просмотров:
530
Послать статью по эл. почте 