近期复旦大学涂涛教授在Chin Chem Lett在线发表了基于苏打水可循环便携式储氢系统的研究论文，题目：A rechargeable and portable hydrogen storage system grounded on soda water， doi: 10.1016/j.cclet.2024.110580.
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作为一种储氢系统，碳酸氢盐-甲酸盐之间的循环由于其便携性以及易于获取等优点，近年来得到了人们广泛的关注。在2010年，Beller教授通过使用[{RuCl2(benzene)}2]和dppm作为催化剂，通过调节不同的有机溶剂（DMF/H2O和THF/H2O），首次发现了碳酸氢盐-甲酸盐可以建立储氢放氢的循环。在此基础上，Olah教授团队利用Pincer-Ru作为催化剂在1,4-二氧六环中通过调节体系的氢气压来实现同一容器中碳酸氢盐-甲酸盐之间的储氢循环。尽管该体系得到了一定程度上的发展，然而该类反应依旧存在着较多的问题，如调节方式较为复杂，循环次数低，需要有机溶剂等。考虑到实用性的储氢系统需要满足便携性、稳定性、环境友好等要求，因此开发一种简单易调的，无添加剂，能多次循环的水相储氢系统是非常有必要的。
首先，作者考察了甲酸盐脱氢步骤的最优条件，发现甲酸钠作为脱氢来说，金属有机固体分子催化剂NHC-Ir在0.03 mol%催化量下表现出了最高的反应活性。此外，在4M甲酸钠水溶液的条件下氢产量最高，且无CO2及CO的杂质。值得一提的是，该体系有着优秀的稳定性，循环使用28次以上，催化性能和产氢量无明显降低。
接着，作者进一步考察了固体分子催化剂在碳酸氢钠水溶液加氢的反应活性。其中NHC-Ru在2M苏打水在碳酸氢钠的加氢效率最高。同样，该储氢体系催化剂能够循环使用21次以上，催化性能没有明显的下降。
在此基础上，作者对碳酸氢钠-甲酸钠水溶液循环储氢进行了考察，通过简单地将两种最优固体分子催化剂进行简单的混合，就可以在同一反应釜中通过加热释放以及高压加H2来实现H2的储存与释放，且具有储放效率高、催化剂用量低及释放氢气纯度高等优点。同一釜苏打水可以储、放氢气30余次，催化剂活性及系统储、放性能没有显著变化。重新置换新的苏打水，可以继续作为储氢系统循环使用，为便捷、安全储氢提供了可能。
【作者简介】
涂涛，复旦大学化学系教授，宁夏大学长江特聘教授。2003年毕业于中科院上海有机化学研究所，获理学博士学位。后面去加拿大蒙特利尔大学博士后。2005在波恩大学凯库勒任研助理研究员、洪堡学者。2009年海外人才引进回复旦大学任教授、博导。获得上海市“青年科技启明星”、“曙光学者”、“浦江人才”及“Thieme Chemistry Journal Award”等奖项。
研究领域集中在金属有机化合物的组装和催化，包括金属有机小分子凝胶的识别和催化、自负载催化、生物质、二氧化碳等资源分子转化等。在Angew. Chem.; Adv. Mater.; Acc. Chem. Res.; ACS Catal.等国际知名学术期刊发表SCI论文百余篇，（H-index：40），申请和获批相关国内发明专利30余项。
