九州大学的研究人员开发了一种氢能源载体，以解决可持续氢经济道路上的一些最大障碍。正如《JACSAu》上发表的一篇论文所解释的那样，这种新型化合物可以有效地从固态氢中“存储电子”，以便在以后的化学反应中使用。

氢是一种很有前途的清洁能源，在工业和日常生活中具有许多尚未开发的潜在应用。与传统燃料不同，氢气可以用来发电而不产生温室气体。它还可以用于各种化学反应，例如氢化，即作为氢负离子或氢原子电子的来源。

然而，以气态或液态储存和运输氢气极具挑战性，需要昂贵的设备和冷却系统。

九州大学WPI国际碳中和能源研究所(WPI-I2CNER)的SeijiOgo教授一直在开发针对这些问题的创新解决方案。在最近的研究中，Ogo和他来自近代大学的同事从大自然中汲取灵感，开发了一种具有独特且非常有用的特性的铱基化合物。

“我们一直在积极探索可以轻松合成和按原样使用的氢能源载体。这些化合物基于自然界中发现的氢化酶，可以在室温下将氢催化成质子和电子，”Ogo解释道。“我们取得突破的方法的核心思想是将氢视为电子，而不是带负电的氢负离子或氢原子的来源。”

在仔细检查金属离子和有机配体的多种组合后，研究小组制作了一种铱基化合物，当暴露于氢气时，该化合物会在失去碘离子后将其结合到金属中心。通过这种方式，所提出的化合物可以有效地从氢中提取和存储电子。

这些变化在适当的条件下很容易逆转，并且可以轻松提取存储的电子并将其用于化学反应以合成有价值的分子。在这项研究中，研究人员专注于利用化合物中存储的电子来催化环丙烷化反应。

环丙烷是具有三元碳环结构的分子，是各种药物和有机化合物中的重要结构单元。然而，传统的环丙烷化会产生大量的废金属作为副产品。拟议的氢能源载体完全规避了这个问题。

“我们研究中进行的环丙烷化反应使用氢气而不是金属作为还原剂，因此不会产生金属废物。这是所提出的化合物相对于现有技术的主要优势，”Ogo评论道。

值得注意的是，这项研究还标志着氢和烯烃(含有碳双键的碳氢化合物)之间的反应首次产生环丙烷，而不是更简单的烷烃。

经过广泛的测试，研究小组发现所提出的能量载体可以从氢中捕获电子，并将其在室温下以固态形式存储三个多月。

在未来的工作中，奥戈和同事计划重点开发一种使用铁族元素的类似能源载体，这些元素比铱更便宜、更丰富。通过促进产学合作，他们下一步的目标是为即将到来的氢经济的实际问题开发可扩展的解决方案。

奥戈总结道：“我们真诚地相信，目前的成就将有助于实现碳中和社会。”

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