[发明专利]基于催化肽形成和氢化的液体有机氢载体系统

权利要求书

1.一种用于储存氢气的方法，所述方法包括以下步骤：在催化剂存在下，在足以产生作为储氢系统的2-氨基乙醇(AE)或2-(甲氨基)乙醇的条件下，使甘氨酸酐(GA)或N,N-二甲基GA与分子氢(H₂)反应

其中R是H或CH₃。

2.一种用于根据需要储存和释放氢气(H₂)的方法，所述方法包括以下步骤：

(a)当期望储存氢气时，在第一催化剂存在下，在足以产生2-氨基乙醇(AE)或2-(甲氨基)乙醇的条件下，使甘氨酸酐(GA)或N,N-二甲基GA与氢气(H₂)反应；以及

(b)当期望释放氢气时，在足以产生甘氨酸酐或N,N-二甲基GA和氢气(H₂)的条件下，使2-氨基乙醇(AE)或2-(甲氨基)乙醇与第二催化剂反应，其中所述第一催化剂和所述第二催化剂可以是相同的或不同的。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述第一催化剂和所述第二催化剂是相同的。

4.根据权利要求2所述的方法，其中步骤(b)产生以下各项的混合物：(i)甘氨酸酐或N,N-二甲基GA；以及(ii)由以下结构表示的线性肽：

其中R是H或CH₃，并且n是1-11的整数，

其中如果需要的话，所述混合物能够被氢化回2-氨基乙醇(AE)或2-(甲氨基)乙醇。

5.根据权利要求1、2或4中任一项所述的方法，所述方法包括以下步骤：使包含以下各项的混合物反应：(i)甘氨酸酐(GA)或N,N-二甲基GA；以及(ii)由以下结构表示的线性肽：

其中R是H或CH₃，并且n是1-11的整数，以形成2-氨基乙醇(AE)或2-(甲氨基)乙醇。

6.一种用于储存氢气(H₂)的液体有机氢载体(LOHC)系统，所述系统包括(i)甘氨酸酐(GA)或N,N-二甲基GA；以及(ii)催化剂，其中所述甘氨酸酐或N,N-二甲基GA能够在所述催化剂存在下，在足以产生作为储氢系统的2-氨基乙醇(AE)或2-(甲氨基)乙醇的条件下与氢气(H₂)反应。

7.一种用于释放氢气(H₂)的液体有机氢载体(LOHC)系统，所述系统包括(i)2-氨基乙醇(AE)或2-(甲氨基)乙醇；以及(ii)催化剂，其中所述2-氨基乙醇或2-(甲氨基)乙醇能够在所述催化剂存在下，在足以产生甘氨酸酐(GA)或N,N-二甲基GA和分子氢的条件下被脱氢。

8.一种用于根据需要储存和释放氢气(H₂)的液体有机氢载体(LOHC)系统，所述系统包括(i)甘氨酸酐(GA)或N,N-二甲基GA；(ii)2-氨基乙醇(AE)或2-(甲氨基)乙醇；以及(iii)第一催化剂和第二催化剂，其中如所期望，所述第一催化剂能够在足以储存氢气的条件下与甘氨酸酐(GA)或N,N-二甲基GA反应，并且其中所述第二催化剂能够在足以释放氢气的条件下与2-氨基乙醇或2-(甲氨基)乙醇反应，并且其中所述第一催化剂和所述第二催化剂可以是相同的或不同的。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的系统，其中所述甘氨酸酐(GA)或N,N-二甲基GA是与由以下结构表示的线性肽的混合物提供的：

其中R是H或CH₃，并且n是1-11的整数，

其中如果需要的话，所述混合物能够被氢化回2-氨基乙醇(AE)或2-(甲氨基)乙醇。

10.根据权利要求1至5中任一项所述的方法或根据权利要求6至9中任一项所述的系统，其中所述催化剂选自由以下各项组成的组：过渡金属、基于过渡金属的化合物、基于过渡金属的络合物、含有多种过渡金属的化合物和络合物、以及其任何组合。

11.根据权利要求10所述的方法或系统，其中所述催化剂是基于钌的络合物。

12.一种用于储存氢气的方法，所述方法包括以下步骤：在催化剂存在下，在足以产生作为储氢系统的乙二胺(ED)和乙醇的条件下使N,N'-二乙酰基乙二胺(DAE)与氢气(H₂)反应