CN115190865A - 氢的制备方法 - Google Patents
氢的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115190865A CN115190865A CN202080097598.4A CN202080097598A CN115190865A CN 115190865 A CN115190865 A CN 115190865A CN 202080097598 A CN202080097598 A CN 202080097598A CN 115190865 A CN115190865 A CN 115190865A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- hydrogen
- producing hydrogen
- catalyst
- saccharide
- group
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 title claims abstract description 186
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 186
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 164
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 82
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 77
- 239000003446 ligand Substances 0.000 claims abstract description 57
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 50
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 claims abstract description 46
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 45
- 239000002608 ionic liquid Substances 0.000 claims abstract description 43
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 32
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims abstract description 22
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims abstract description 22
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 claims abstract description 14
- HFPZCAJZSCWRBC-UHFFFAOYSA-N p-cymene Chemical compound CC(C)C1=CC=C(C)C=C1 HFPZCAJZSCWRBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 125000000058 cyclopentadienyl group Chemical group C1(=CC=CC1)* 0.000 claims abstract description 10
- ZSWFCLXCOIISFI-UHFFFAOYSA-N endo-cyclopentadiene Natural products C1C=CC=C1 ZSWFCLXCOIISFI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 10
- 125000002097 pentamethylcyclopentadienyl group Chemical group 0.000 claims abstract description 9
- VYXHVRARDIDEHS-UHFFFAOYSA-N 1,5-cyclooctadiene Chemical compound C1CC=CCCC=C1 VYXHVRARDIDEHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000004912 1,5-cyclooctadiene Substances 0.000 claims abstract description 8
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 claims description 33
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 33
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 claims description 22
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 16
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims description 16
- 150000004678 hydrides Chemical class 0.000 claims description 15
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 6
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-O Imidazolium Chemical class C1=C[NH+]=CN1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 4
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 2
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 abstract description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 36
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 28
- -1 etc.) Polymers 0.000 description 22
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 20
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 19
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 18
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 15
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 13
- 150000004696 coordination complex Chemical class 0.000 description 12
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 12
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 11
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 11
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 11
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 11
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 9
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 8
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 8
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 7
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 6
- XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N Phosphine Chemical compound P XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 6
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 6
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 6
- XLJMAIOERFSOGZ-UHFFFAOYSA-M cyanate Chemical compound [O-]C#N XLJMAIOERFSOGZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 6
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 6
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 6
- ROFVEXUMMXZLPA-UHFFFAOYSA-N Bipyridyl Chemical group N1=CC=CC=C1C1=CC=CC=N1 ROFVEXUMMXZLPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 5
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 5
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 5
- 239000000539 dimer Substances 0.000 description 5
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 5
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 5
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 5
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 5
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 5
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical group [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 4
- 244000299507 Gossypium hirsutum Species 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 4
- ZMZDMBWJUHKJPS-UHFFFAOYSA-N hydrogen thiocyanate Natural products SC#N ZMZDMBWJUHKJPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 229920005610 lignin Polymers 0.000 description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 4
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 244000146553 Ceiba pentandra Species 0.000 description 3
- 235000003301 Ceiba pentandra Nutrition 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 3
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920002488 Hemicellulose Polymers 0.000 description 3
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M Nitrite anion Chemical compound [O-]N=O IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- ZMZDMBWJUHKJPS-UHFFFAOYSA-M Thiocyanate anion Chemical compound [S-]C#N ZMZDMBWJUHKJPS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 238000003915 air pollution Methods 0.000 description 3
- 125000002723 alicyclic group Chemical group 0.000 description 3
- 150000001345 alkine derivatives Chemical class 0.000 description 3
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 3
- 125000002029 aromatic hydrocarbon group Chemical group 0.000 description 3
- 239000002585 base Substances 0.000 description 3
- 125000002915 carbonyl group Chemical group [*:2]C([*:1])=O 0.000 description 3
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 3
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 150000002772 monosaccharides Chemical class 0.000 description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 3
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000073 phosphorus hydride Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 3
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 3
- POILWHVDKZOXJZ-ARJAWSKDSA-M (z)-4-oxopent-2-en-2-olate Chemical compound C\C([O-])=C\C(C)=O POILWHVDKZOXJZ-ARJAWSKDSA-M 0.000 description 2
- BSKSXTBYXTZWFI-UHFFFAOYSA-M 1-butyl-3-methylimidazol-3-ium;acetate Chemical compound CC([O-])=O.CCCC[N+]=1C=CN(C)C=1 BSKSXTBYXTZWFI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- AFFLGGQVNFXPEV-UHFFFAOYSA-N 1-decene Chemical compound CCCCCCCCC=C AFFLGGQVNFXPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- POJMWJLYXGXUNU-UHFFFAOYSA-N 6-(6-oxo-1h-pyridin-2-yl)-1h-pyridin-2-one Chemical compound N1C(=O)C=CC=C1C1=CC=CC(=O)N1 POJMWJLYXGXUNU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M Bisulfite Chemical compound OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 241000218645 Cedrus Species 0.000 description 2
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GUBGYTABKSRVRQ-CUHNMECISA-N D-Cellobiose Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)OC(O)[C@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-CUHNMECISA-N 0.000 description 2
- SRBFZHDQGSBBOR-IOVATXLUSA-N D-xylopyranose Chemical compound O[C@@H]1COC(O)[C@H](O)[C@H]1O SRBFZHDQGSBBOR-IOVATXLUSA-N 0.000 description 2
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YNQLUTRBYVCPMQ-UHFFFAOYSA-N Ethylbenzene Chemical compound CCC1=CC=CC=C1 YNQLUTRBYVCPMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 244000004281 Eucalyptus maculata Species 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 240000000111 Saccharum officinarum Species 0.000 description 2
- 235000007201 Saccharum officinarum Nutrition 0.000 description 2
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YRKCREAYFQTBPV-UHFFFAOYSA-N acetylacetone Chemical compound CC(=O)CC(C)=O YRKCREAYFQTBPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001299 aldehydes Chemical class 0.000 description 2
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 2
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 2
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 2
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N dimethylselenoniopropionate Natural products CCC(O)=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229940071106 ethylenediaminetetraacetate Drugs 0.000 description 2
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 2
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 2
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 2
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 2
- TUJKJAMUKRIRHC-UHFFFAOYSA-N hydroxyl Chemical compound [OH] TUJKJAMUKRIRHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000004693 imidazolium salts Chemical class 0.000 description 2
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000010893 paper waste Substances 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002574 poison Substances 0.000 description 2
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 2
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 2
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 2
- 150000004804 polysaccharides Chemical class 0.000 description 2
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 2
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010948 rhodium Substances 0.000 description 2
- MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N rhodium atom Chemical compound [Rh] MHOVAHRLVXNVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000629 steam reforming Methods 0.000 description 2
- 239000010902 straw Substances 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- ITMCEJHCFYSIIV-UHFFFAOYSA-M triflate Chemical compound [O-]S(=O)(=O)C(F)(F)F ITMCEJHCFYSIIV-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- HDTRYLNUVZCQOY-UHFFFAOYSA-N α-D-glucopyranosyl-α-D-glucopyranoside Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OC1C(O)C(O)C(O)C(CO)O1 HDTRYLNUVZCQOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUFXOAAUWZOOIT-SXARVLRPSA-N (2R,3R,4R,5S,6R)-5-[[(2R,3R,4R,5S,6R)-5-[[(2R,3R,4S,5S,6R)-3,4-dihydroxy-6-methyl-5-[[(1S,4R,5S,6S)-4,5,6-trihydroxy-3-(hydroxymethyl)-1-cyclohex-2-enyl]amino]-2-oxanyl]oxy]-3,4-dihydroxy-6-(hydroxymethyl)-2-oxanyl]oxy]-6-(hydroxymethyl)oxane-2,3,4-triol Chemical compound O([C@H]1O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]1O)O)O[C@H]1O[C@@H]([C@H]([C@H](O)[C@H]1O)N[C@@H]1[C@@H]([C@@H](O)[C@H](O)C(CO)=C1)O)C)[C@@H]1[C@@H](CO)O[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]1O XUFXOAAUWZOOIT-SXARVLRPSA-N 0.000 description 1
- LUEWUZLMQUOBSB-FSKGGBMCSA-N (2s,3s,4s,5s,6r)-2-[(2r,3s,4r,5r,6s)-6-[(2r,3s,4r,5s,6s)-4,5-dihydroxy-2-(hydroxymethyl)-6-[(2r,4r,5s,6r)-4,5,6-trihydroxy-2-(hydroxymethyl)oxan-3-yl]oxyoxan-3-yl]oxy-4,5-dihydroxy-2-(hydroxymethyl)oxan-3-yl]oxy-6-(hydroxymethyl)oxane-3,4,5-triol Chemical compound O[C@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)O[C@@H](O[C@@H]2[C@H](O[C@@H](OC3[C@H](O[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H]3O)CO)[C@@H](O)[C@H]2O)CO)[C@H](O)[C@H]1O LUEWUZLMQUOBSB-FSKGGBMCSA-N 0.000 description 1
- LAXRNWSASWOFOT-UHFFFAOYSA-J (cymene)ruthenium dichloride dimer Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Cl-].[Cl-].[Ru+2].[Ru+2].CC(C)C1=CC=C(C)C=C1.CC(C)C1=CC=C(C)C=C1 LAXRNWSASWOFOT-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- SCYULBFZEHDVBN-UHFFFAOYSA-N 1,1-Dichloroethane Chemical compound CC(Cl)Cl SCYULBFZEHDVBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004973 1-butenyl group Chemical group C(=CCC)* 0.000 description 1
- IQQRAVYLUAZUGX-UHFFFAOYSA-N 1-butyl-3-methylimidazolium Chemical compound CCCCN1C=C[N+](C)=C1 IQQRAVYLUAZUGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XIYUIMLQTKODPS-UHFFFAOYSA-M 1-ethyl-3-methylimidazol-3-ium;acetate Chemical compound CC([O-])=O.CC[N+]=1C=CN(C)C=1 XIYUIMLQTKODPS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- NJMWOUFKYKNWDW-UHFFFAOYSA-N 1-ethyl-3-methylimidazolium Chemical compound CCN1C=C[N+](C)=C1 NJMWOUFKYKNWDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RLXAQIXESOWNGY-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-4-propan-2-ylbenzene Chemical compound CC(C)C1=CC=C(C)C=C1.CC(C)C1=CC=C(C)C=C1 RLXAQIXESOWNGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UCXDWSTYBSBFFB-UHFFFAOYSA-L 1-methyl-4-propan-2-ylbenzene;ruthenium(2+);dichloride Chemical compound Cl[Ru]Cl.CC(C)C1=CC=C(C)C=C1 UCXDWSTYBSBFFB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- OWEGMIWEEQEYGQ-UHFFFAOYSA-N 100676-05-9 Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC1C(O)C(O)C(O)C(OC2C(OC(O)C(O)C2O)CO)O1 OWEGMIWEEQEYGQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZYVAQZSGKALVEU-UHFFFAOYSA-N 2-[2-[bis(2-hydroxy-2-oxoethyl)amino]ethyl-(2-hydroxy-2-oxoethyl)amino]ethanoic acid Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O.OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O ZYVAQZSGKALVEU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003903 2-propenyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])=C([H])[H] 0.000 description 1
- DBTMGCOVALSLOR-UHFFFAOYSA-N 32-alpha-galactosyl-3-alpha-galactosyl-galactose Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OC1C(O)C(OC2C(C(CO)OC(O)C2O)O)OC(CO)C1O DBTMGCOVALSLOR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000936 Agarose Polymers 0.000 description 1
- 244000198134 Agave sisalana Species 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-XLOQQCSPSA-N Alpha-Lactose Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)O[C@H](O)[C@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-XLOQQCSPSA-N 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N Borate Chemical compound [O-]B([O-])[O-] BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M Bromide Chemical compound [Br-] CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 240000006248 Broussonetia kazinoki Species 0.000 description 1
- ZECJHXWYQJXFQQ-UHFFFAOYSA-L CC1=C(C)C(C)([Ir](Cl)Cl)C(C)=C1C Chemical compound CC1=C(C)C(C)([Ir](Cl)Cl)C(C)=C1C ZECJHXWYQJXFQQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- QVLTVILSYOWFRM-UHFFFAOYSA-L CC1=C(C)C(C)([Rh](Cl)Cl)C(C)=C1C Chemical compound CC1=C(C)C(C)([Rh](Cl)Cl)C(C)=C1C QVLTVILSYOWFRM-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 1
- 235000012766 Cannabis sativa ssp. sativa var. sativa Nutrition 0.000 description 1
- 235000012765 Cannabis sativa ssp. sativa var. spontanea Nutrition 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229920002101 Chitin Polymers 0.000 description 1
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RXVWSYJTUUKTEA-UHFFFAOYSA-N D-maltotriose Natural products OC1C(O)C(OC(C(O)CO)C(O)C(O)C=O)OC(CO)C1OC1C(O)C(O)C(O)C(CO)O1 RXVWSYJTUUKTEA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-QTVWNMPRSA-N D-mannopyranose Chemical compound OC[C@H]1OC(O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-QTVWNMPRSA-N 0.000 description 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229920000855 Fucoidan Polymers 0.000 description 1
- 229920002581 Glucomannan Polymers 0.000 description 1
- 229920001706 Glucuronoxylan Polymers 0.000 description 1
- 229920002527 Glycogen Polymers 0.000 description 1
- 229910021638 Iridium(III) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N Lactose Natural products OC[C@H]1O[C@@H](O[C@H]2[C@H](O)[C@@H](O)C(O)O[C@@H]2CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-PICCSMPSSA-N Maltose Natural products O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)OC(O)[C@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-PICCSMPSSA-N 0.000 description 1
- 229920000057 Mannan Polymers 0.000 description 1
- 240000003433 Miscanthus floridulus Species 0.000 description 1
- 240000000907 Musa textilis Species 0.000 description 1
- FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylacetamide Chemical compound CN(C)C(C)=O FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OVRNDRQMDRJTHS-CBQIKETKSA-N N-Acetyl-D-Galactosamine Chemical compound CC(=O)N[C@H]1[C@@H](O)O[C@H](CO)[C@H](O)[C@@H]1O OVRNDRQMDRJTHS-CBQIKETKSA-N 0.000 description 1
- OVRNDRQMDRJTHS-UHFFFAOYSA-N N-acelyl-D-glucosamine Natural products CC(=O)NC1C(O)OC(CO)C(O)C1O OVRNDRQMDRJTHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MBLBDJOUHNCFQT-UHFFFAOYSA-N N-acetyl-D-galactosamine Natural products CC(=O)NC(C=O)C(O)C(O)C(O)CO MBLBDJOUHNCFQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OVRNDRQMDRJTHS-FMDGEEDCSA-N N-acetyl-beta-D-glucosamine Chemical compound CC(=O)N[C@H]1[C@H](O)O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@@H]1O OVRNDRQMDRJTHS-FMDGEEDCSA-N 0.000 description 1
- MBLBDJOUHNCFQT-LXGUWJNJSA-N N-acetylglucosamine Natural products CC(=O)N[C@@H](C=O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO MBLBDJOUHNCFQT-LXGUWJNJSA-N 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YYBPWPJMWGHZPU-UHFFFAOYSA-N OC1=CC=CC(=N1)C1=NC(=CC=C1)O.[Ir] Chemical compound OC1=CC=CC(=N1)C1=NC(=CC=C1)O.[Ir] YYBPWPJMWGHZPU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 244000130556 Pennisetum purpureum Species 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical group OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M Propionate Chemical compound CCC([O-])=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- MUPFEKGTMRGPLJ-RMMQSMQOSA-N Raffinose Natural products O(C[C@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O[C@@]2(CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O2)O1)[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O1 MUPFEKGTMRGPLJ-RMMQSMQOSA-N 0.000 description 1
- 240000006394 Sorghum bicolor Species 0.000 description 1
- 235000011684 Sorghum saccharatum Nutrition 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 1
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- HDTRYLNUVZCQOY-WSWWMNSNSA-N Trehalose Natural products O[C@@H]1[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O1 HDTRYLNUVZCQOY-WSWWMNSNSA-N 0.000 description 1
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 1
- 244000098338 Triticum aestivum Species 0.000 description 1
- MUPFEKGTMRGPLJ-UHFFFAOYSA-N UNPD196149 Natural products OC1C(O)C(CO)OC1(CO)OC1C(O)C(O)C(O)C(COC2C(C(O)C(O)C(CO)O2)O)O1 MUPFEKGTMRGPLJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KVNFSFSYJQTSQI-UHFFFAOYSA-N [Ir+].[Ir+].C1CC=CCCC=C1.C1CC=CCCC=C1 Chemical compound [Ir+].[Ir+].C1CC=CCCC=C1.C1CC=CCCC=C1 KVNFSFSYJQTSQI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960002632 acarbose Drugs 0.000 description 1
- XUFXOAAUWZOOIT-UHFFFAOYSA-N acarviostatin I01 Natural products OC1C(O)C(NC2C(C(O)C(O)C(CO)=C2)O)C(C)OC1OC(C(C1O)O)C(CO)OC1OC1C(CO)OC(O)C(O)C1O XUFXOAAUWZOOIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000011054 acetic acid Nutrition 0.000 description 1
- 125000005073 adamantyl group Chemical group C12(CC3CC(CC(C1)C3)C2)* 0.000 description 1
- 239000005456 alcohol based solvent Substances 0.000 description 1
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000304 alkynyl group Chemical group 0.000 description 1
- HDTRYLNUVZCQOY-LIZSDCNHSA-N alpha,alpha-trehalose Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 HDTRYLNUVZCQOY-LIZSDCNHSA-N 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N alpha-D-galactose Chemical compound OC[C@H]1O[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N 0.000 description 1
- LUEWUZLMQUOBSB-ZLBHSGTGSA-N alpha-maltotetraose Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)O[C@H](O[C@@H]2[C@H](O[C@H](O[C@@H]3[C@H](O[C@H](O)[C@H](O)[C@H]3O)CO)[C@H](O)[C@H]2O)CO)[C@H](O)[C@H]1O LUEWUZLMQUOBSB-ZLBHSGTGSA-N 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- PYMYPHUHKUWMLA-UHFFFAOYSA-N arabinose Natural products OCC(O)C(O)C(O)C=O PYMYPHUHKUWMLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SRBFZHDQGSBBOR-UHFFFAOYSA-N beta-D-Pyranose-Lyxose Natural products OC1COC(O)C(O)C1O SRBFZHDQGSBBOR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OCIBBXPLUVYKCH-FYTDUCIRSA-N beta-D-cellohexaose Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)O[C@@H](O[C@@H]2[C@H](O[C@@H](O[C@@H]3[C@H](O[C@@H](O[C@@H]4[C@H](O[C@@H](O[C@@H]5[C@H](O[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]5O)CO)[C@H](O)[C@H]4O)CO)[C@H](O)[C@H]3O)CO)[C@H](O)[C@H]2O)CO)[C@H](O)[C@H]1O OCIBBXPLUVYKCH-FYTDUCIRSA-N 0.000 description 1
- GUBGYTABKSRVRQ-QUYVBRFLSA-N beta-maltose Chemical compound OC[C@H]1O[C@H](O[C@H]2[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)O[C@@H]2CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-QUYVBRFLSA-N 0.000 description 1
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 235000009120 camo Nutrition 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010897 cardboard waste Substances 0.000 description 1
- 210000002421 cell wall Anatomy 0.000 description 1
- OCIBBXPLUVYKCH-UHFFFAOYSA-N cellopentanose Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OC1C(CO)OC(OC2C(OC(OC3C(OC(OC4C(OC(OC5C(OC(O)C(O)C5O)CO)C(O)C4O)CO)C(O)C3O)CO)C(O)C2O)CO)C(O)C1O OCIBBXPLUVYKCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FTNIPWXXIGNQQF-XHCCAYEESA-N cellopentaose Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)O[C@@H](O[C@@H]2[C@H](O[C@@H](O[C@@H]3[C@H](O[C@@H](O[C@@H]4[C@H](OC(O)[C@H](O)[C@H]4O)CO)[C@H](O)[C@H]3O)CO)[C@H](O)[C@H]2O)CO)[C@H](O)[C@H]1O FTNIPWXXIGNQQF-XHCCAYEESA-N 0.000 description 1
- FYGDTMLNYKFZSV-ZWSAEMDYSA-N cellotriose Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)O[C@@H](O[C@@H]2[C@H](OC(O)[C@H](O)[C@H]2O)CO)[C@H](O)[C@H]1O FYGDTMLNYKFZSV-ZWSAEMDYSA-N 0.000 description 1
- 229920002301 cellulose acetate Polymers 0.000 description 1
- 235000005607 chanvre indien Nutrition 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000021310 complex sugar Nutrition 0.000 description 1
- 238000011437 continuous method Methods 0.000 description 1
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 1
- 125000000392 cycloalkenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001995 cyclobutyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])(*)C1([H])[H] 0.000 description 1
- 125000000596 cyclohexenyl group Chemical group C1(=CCCCC1)* 0.000 description 1
- 125000000113 cyclohexyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 description 1
- KDUIUFJBNGTBMD-VXMYFEMYSA-N cyclooctatetraene Chemical compound C1=C\C=C/C=C\C=C1 KDUIUFJBNGTBMD-VXMYFEMYSA-N 0.000 description 1
- 125000000640 cyclooctyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 description 1
- 125000002433 cyclopentenyl group Chemical group C1(=CCCC1)* 0.000 description 1
- 125000001511 cyclopentyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C1([H])[H] 0.000 description 1
- 125000001559 cyclopropyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C1([H])* 0.000 description 1
- 230000001461 cytolytic effect Effects 0.000 description 1
- DIOQZVSQGTUSAI-NJFSPNSNSA-N decane Chemical compound CCCCCCCCC[14CH3] DIOQZVSQGTUSAI-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- 125000002704 decyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 150000002016 disaccharides Chemical class 0.000 description 1
- 125000003438 dodecyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000003759 ester based solvent Substances 0.000 description 1
- 239000004210 ether based solvent Substances 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 229930182830 galactose Natural products 0.000 description 1
- 229940046240 glucomannan Drugs 0.000 description 1
- 229940096919 glycogen Drugs 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 1
- 125000001188 haloalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 description 1
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 description 1
- 239000011487 hemp Substances 0.000 description 1
- 125000004051 hexyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N hydrogen iodide Chemical compound I XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- UTFDJKLTGCLXIM-UHFFFAOYSA-N iridium trihydrate Chemical compound O.O.O.[Ir] UTFDJKLTGCLXIM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000000959 isobutyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000008101 lactose Substances 0.000 description 1
- FYGDTMLNYKFZSV-UHFFFAOYSA-N mannotriose Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OC1C(CO)OC(OC2C(OC(O)C(O)C2O)CO)C(O)C1O FYGDTMLNYKFZSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003701 mechanical milling Methods 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 229950006780 n-acetylglucosamine Drugs 0.000 description 1
- DIOQZVSQGTUSAI-UHFFFAOYSA-N n-butylhexane Natural products CCCCCCCCCC DIOQZVSQGTUSAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000005609 naphthenate group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001624 naphthyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000002868 norbornyl group Chemical group C12(CCC(CC1)C2)* 0.000 description 1
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001477 organic nitrogen group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052762 osmium Inorganic materials 0.000 description 1
- SYQBFIAQOQZEGI-UHFFFAOYSA-N osmium atom Chemical compound [Os] SYQBFIAQOQZEGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229920001277 pectin Polymers 0.000 description 1
- 239000001814 pectin Substances 0.000 description 1
- 235000010987 pectin Nutrition 0.000 description 1
- RGSFGYAAUTVSQA-UHFFFAOYSA-N pentamethylene Natural products C1CCCC1 RGSFGYAAUTVSQA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004817 pentamethylene group Chemical group [H]C([H])([*:2])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[*:1] 0.000 description 1
- 125000001147 pentyl group Chemical group C(CCCC)* 0.000 description 1
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-O phosphonium Chemical compound [PH4+] XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 150000003138 primary alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 235000019260 propionic acid Nutrition 0.000 description 1
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000002568 propynyl group Chemical group [*]C#CC([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 238000004537 pulping Methods 0.000 description 1
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-O pyridinium Chemical compound C1=CC=[NH+]C=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N quinbolone Chemical compound O([C@H]1CC[C@H]2[C@H]3[C@@H]([C@]4(C=CC(=O)C=C4CC3)C)CC[C@@]21C)C1=CCCC1 IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N 0.000 description 1
- MUPFEKGTMRGPLJ-ZQSKZDJDSA-N raffinose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO[C@@H]2[C@@H]([C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O2)O)O1 MUPFEKGTMRGPLJ-ZQSKZDJDSA-N 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- QBERHIJABFXGRZ-UHFFFAOYSA-M rhodium;triphenylphosphane;chloride Chemical compound [Cl-].[Rh].C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 QBERHIJABFXGRZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 125000002914 sec-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 150000003333 secondary alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 235000021391 short chain fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 150000004666 short chain fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 1
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 1
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 1
- 125000000999 tert-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004044 tetrasaccharides Chemical class 0.000 description 1
- DANYXEHCMQHDNX-UHFFFAOYSA-K trichloroiridium Chemical compound Cl[Ir](Cl)Cl DANYXEHCMQHDNX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 150000004043 trisaccharides Chemical class 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920001221 xylan Polymers 0.000 description 1
- 150000004823 xylans Chemical class 0.000 description 1
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 1
- FYGDTMLNYKFZSV-BYLHFPJWSA-N β-1,4-galactotrioside Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@H](CO)O[C@@H](O[C@@H]2[C@@H](O[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]2O)CO)[C@H](O)[C@H]1O FYGDTMLNYKFZSV-BYLHFPJWSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
- C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
- C01B3/22—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by decomposition of gaseous or liquid organic compounds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
- B01J31/02—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
- B01J31/0277—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides comprising ionic liquids, as components in catalyst systems or catalysts per se, the ionic liquid compounds being used in the molten state at the respective reaction temperature
- B01J31/0278—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides comprising ionic liquids, as components in catalyst systems or catalysts per se, the ionic liquid compounds being used in the molten state at the respective reaction temperature containing nitrogen as cationic centre
- B01J31/0281—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides comprising ionic liquids, as components in catalyst systems or catalysts per se, the ionic liquid compounds being used in the molten state at the respective reaction temperature containing nitrogen as cationic centre the nitrogen being a ring member
- B01J31/0284—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides comprising ionic liquids, as components in catalyst systems or catalysts per se, the ionic liquid compounds being used in the molten state at the respective reaction temperature containing nitrogen as cationic centre the nitrogen being a ring member of an aromatic ring, e.g. pyridinium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
- B01J31/16—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes
- B01J31/18—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes containing nitrogen, phosphorus, arsenic or antimony as complexing atoms, e.g. in pyridine ligands, or in resonance therewith, e.g. in isocyanide ligands C=N-R or as complexed central atoms
- B01J31/1805—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes containing nitrogen, phosphorus, arsenic or antimony as complexing atoms, e.g. in pyridine ligands, or in resonance therewith, e.g. in isocyanide ligands C=N-R or as complexed central atoms the ligands containing nitrogen
- B01J31/181—Cyclic ligands, including e.g. non-condensed polycyclic ligands, comprising at least one complexing nitrogen atom as ring member, e.g. pyridine
- B01J31/1815—Cyclic ligands, including e.g. non-condensed polycyclic ligands, comprising at least one complexing nitrogen atom as ring member, e.g. pyridine with more than one complexing nitrogen atom, e.g. bipyridyl, 2-aminopyridine
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
- B01J31/16—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing coordination complexes
- B01J31/22—Organic complexes
- B01J31/2282—Unsaturated compounds used as ligands
- B01J31/2295—Cyclic compounds, e.g. cyclopentadienyls
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J31/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
- B01J31/26—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing in addition, inorganic metal compounds not provided for in groups B01J31/02 - B01J31/24
- B01J31/28—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing in addition, inorganic metal compounds not provided for in groups B01J31/02 - B01J31/24 of the platinum group metals, iron group metals or copper
- B01J31/30—Halides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2231/00—Catalytic reactions performed with catalysts classified in B01J31/00
- B01J2231/60—Reduction reactions, e.g. hydrogenation
- B01J2231/64—Reductions in general of organic substrates, e.g. hydride reductions or hydrogenations
- B01J2231/641—Hydrogenation of organic substrates, i.e. H2 or H-transfer hydrogenations, e.g. Fischer-Tropsch processes
- B01J2231/646—Hydrogenation of organic substrates, i.e. H2 or H-transfer hydrogenations, e.g. Fischer-Tropsch processes of aromatic or heteroaromatic rings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2231/00—Catalytic reactions performed with catalysts classified in B01J31/00
- B01J2231/70—Oxidation reactions, e.g. epoxidation, (di)hydroxylation, dehydrogenation and analogues
- B01J2231/76—Dehydrogenation
- B01J2231/763—Dehydrogenation of -CH-XH (X= O, NH/N, S) to -C=X or -CX triple bond species
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2531/00—Additional information regarding catalytic systems classified in B01J31/00
- B01J2531/02—Compositional aspects of complexes used, e.g. polynuclearity
- B01J2531/0202—Polynuclearity
- B01J2531/0205—Bi- or polynuclear complexes, i.e. comprising two or more metal coordination centres, without metal-metal bonds, e.g. Cp(Lx)Zr-imidazole-Zr(Lx)Cp
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2531/00—Additional information regarding catalytic systems classified in B01J31/00
- B01J2531/80—Complexes comprising metals of Group VIII as the central metal
- B01J2531/82—Metals of the platinum group
- B01J2531/821—Ruthenium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2531/00—Additional information regarding catalytic systems classified in B01J31/00
- B01J2531/80—Complexes comprising metals of Group VIII as the central metal
- B01J2531/82—Metals of the platinum group
- B01J2531/822—Rhodium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2531/00—Additional information regarding catalytic systems classified in B01J31/00
- B01J2531/80—Complexes comprising metals of Group VIII as the central metal
- B01J2531/82—Metals of the platinum group
- B01J2531/827—Iridium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2531/00—Additional information regarding catalytic systems classified in B01J31/00
- B01J2531/90—Catalytic systems characterized by the solvent or solvent system used
- B01J2531/98—Phase-transfer catalysis in a mixed solvent system containing at least 2 immiscible solvents or solvent phases
- B01J2531/985—Phase-transfer catalysis in a mixed solvent system containing at least 2 immiscible solvents or solvent phases in a water / organic solvent system
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2540/00—Compositional aspects of coordination complexes or ligands in catalyst systems
- B01J2540/10—Non-coordinating groups comprising only oxygen beside carbon or hydrogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/02—Processes for making hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/0266—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a decomposition step
- C01B2203/0277—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a decomposition step containing a catalytic decomposition step
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
- C01B2203/0465—Composition of the impurity
- C01B2203/0475—Composition of the impurity the impurity being carbon dioxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/06—Integration with other chemical processes
- C01B2203/066—Integration with other chemical processes with fuel cells
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/10—Catalysts for performing the hydrogen forming reactions
- C01B2203/1041—Composition of the catalyst
- C01B2203/1047—Group VIII metal catalysts
- C01B2203/1064—Platinum group metal catalysts
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/12—Feeding the process for making hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/1205—Composition of the feed
- C01B2203/1211—Organic compounds or organic mixtures used in the process for making hydrogen or synthesis gas
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
- C01B2203/80—Aspect of integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas not covered by groups C01B2203/02 - C01B2203/1695
- C01B2203/84—Energy production
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/54—Improvements relating to the production of bulk chemicals using solvents, e.g. supercritical solvents or ionic liquids
Abstract
本公开提供一种以可再生资源为原料，高效地生成氢的方法。本公开的氢的制备方法是在溶剂和下述催化剂的存在下由糖类生成氢的方法。催化剂：包含选自第VIII族中的至少一种金属元素。作为所述催化剂，优选所述金属元素的络合物或盐，特别优选具备选自第VIII族中的至少一种金属元素、和、选自五甲基环戊二烯基、环戊二烯基、对异丙基甲苯、以及1,5‑环辛二烯中的至少一种配位基的络合物。作为所述溶剂，优选使用选自有机酸和离子液体中的至少一种。所述糖类可以是木质素‑糖类复合体，作为所述糖类，优选纤维素。
Description
技术领域
本公开涉及由糖类生成氢的方法。本公开主张2020年2月28日在日本申请的日本特愿2020-032631号的优先权，将其内容援引于此。
背景技术
近年来，从实现低碳社会的观点来看，氢作为理想的能源来源受到关注。因此，要求开发安全、高效且可持续的氢的制备方法。
目前，氢的制备通过如下方法进行：对甲烷等天然气实施水蒸气重整法的方法；对煤等固体燃料、原油残渣等液体燃料实施部分氧化法的方法。即，以枯竭性化石资源作为原料进行氢制备。而且，将氢制备中的原料从枯竭性化石资源置换成可再生资源，在今后以构建摆脱化石资源社会为目标上是重要的技术问题之一。
专利文献1中记载了如下发明：在铁粉的存在下，对纤维素赋予机械研磨(mechanical milling)处理，由此将纤维素机械分解而产生氢。但是，在所述方法中，由于使用纤维素的3重量倍的铁粉，因此存在催化剂效率差的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-312690号公报
发明内容
发明要解决的问题
因此，本公开的目的在于提供一种以可再生资源为原料高效地生成氢的方法。
本公开的另一目的在于提供一种氢制备装置，其以可再生资源为原料高效地生成氢。
本公开的另一目的在于提供一种发电装置，其将以可再生资源为原料而生成的氢用作燃料。
本公开的另一目的在于提供一种汽车，其将以可再生资源为原料而生成的氢用作燃料。
本公开的另一目的在于提供一种利用以可再生资源为原料而生成的氢来还原有机化合物的方法。
技术方案
本发明人等为了解决上述技术问题而进行了深入研究，结果发现：若使用特定的金属作为催化剂，则能由溶解于溶剂中的糖类高效地生成氢。本公开是基于这些见解而完成的。
即，本公开提供一种氢的制备方法，其中，在溶剂和下述催化剂的存在下，由糖类生成氢。
催化剂：包含选自第VIII族(第8族、第9族、第10族)中的至少一种金属元素。
此外，本公开提供一种所述氢的制备方法，其中，所述催化剂为选自第VIII族中的至少一种金属元素的络合物或盐。
此外，本公开提供一种所述氢的制备方法，其中，所述催化剂为具备选自第VIII族中的至少一种金属元素、和、选自五甲基环戊二烯基、环戊二烯基、对异丙基甲苯(p-cymene)、以及1,5-环辛二烯中的至少一种配位基的络合物。
此外，本公开提供一种所述氢的制备方法，其中，所述溶剂包含选自有机酸和离子液体中的至少一种。
此外，本公开提供一种所述氢的制备方法，其中，所述有机酸和离子液体的合计使用量为糖类的使用量的3～300重量倍。
此外，本公开提供一种所述氢的制备方法，其中，所述溶剂包含离子液体和水，水的含量为离子液体和水的合计重量的1～20重量％。
此外，本公开提供一种所述氢的制备方法，其中，所述离子液体包含咪唑鎓阳离子盐。
此外，本公开提供一种所述氢的制备方法，其中，所述糖类为木质素-糖类复合体。
此外，本公开提供一种所述氢的制备方法，其中，所述糖类为纤维素。
此外，本公开提供一种所述氢的制备方法，其包括使与氢一起生成的二氧化碳与碱反应而去除的工序。
此外，本公开提供一种氢制备装置，其具备通过所述氢的制备方法制备氢的功能。
此外，本公开提供一种发电装置，其具备通过所述氢的制备方法制备氢，利用所得到的氢进行发电的功能。
此外，本公开提供一种汽车，其具备所述发电装置。
此外，本公开提供一种有机化合物的氢化物的制备方法，其中，通过所述氢的制备方法制备氢，将所得到的氢用作还原剂，在催化剂的存在下还原有机化合物，制备所述有机化合物的氢化物。
发明效果
根据本公开的氢的制备方法，能使用容易取得的纤维素、木粉等可再生资源作为原料，高效地生成氢。而且，生成的氢与氧气反应，由此能产生电能。此外，即使氢与氧气反应也只生成水，不会产生成为全球变暖的原因的二氧化碳、成为大气污染的原因的氮氧化物。
如上所述，若利用所述氢的制备方法，则能在不对环境施加负担的情况下确保能源，因此所述氢的制备方法有助于实现可持续的能源社会。
而且，在以往公知的氢的制备方法(例如，通过烃的水蒸气重整或部分氧化来制备氢的方法)中，与氢一起副产一氧化碳，因此在通过所述方法得到的氢中混入一氧化碳，但一氧化碳为催化剂毒物。因此，若使用混入有一氧化碳的氢作为氢源，则燃料电池的电极催化剂劣化。因此，通过所述方法得到的氢需要去除混入的一氧化碳。但是，在本公开的氢的制备方法中，不副产一氧化碳，因此通过本公开的氢的制备方法得到的氢无需去除一氧化碳，即使将得到的氢直接作为燃料电池的氢源使用，也能防止电极催化剂劣化。
此外，在有机化合物的氢化反应中，有时使用金属催化剂作为催化剂，在此，若使用混入有一氧化碳的氢作为还原剂，则因一氧化碳而金属催化剂的性能降低。但是，在如上所述本公开的氢的制备方法中，可以得到未混入一氧化碳的氢，因此若使用通过所述方法得到的氢作为还原剂，则在使用金属催化剂作为催化剂的情况下，也能抑制该催化剂的劣化并且制备所述有机化合物的氢化物。
具体实施方式
[氢的制备方法]
本公开的制备方法是在溶剂和下述催化剂的存在下由糖类生成氢的方法。
催化剂：包含选自第VIII族中的至少一种金属元素。
<糖类>
所述糖类是多个单糖由糖苷键聚合而成的化合物。而且，所述单糖中，例如可列举出：葡萄糖、甘露糖、木糖、半乳糖、N-乙酰葡糖胺、N-乙酰半乳糖胺、墨角藻糖等。
所述糖类中，例如包含：蔗糖、麦芽糖、乳糖、海藻糖、纤维二糖等二糖类；棉子糖、麦芽三糖等三糖类；阿卡波糖等四糖类；纤维素、半纤维素(包含木聚糖、甘露聚糖、葡糖甘露糖胶、葡糖醛酸木聚糖(glucuronoxylan)等复合糖)、甲壳质、淀粉、糖原、琼脂糖、果胶等多糖类。
作为所述糖类，其中，从能够高效地生成氢的方面和容易取得的方面考虑，优选多糖类，特别优选纤维素、纤维素分解物(为2分子以上的葡萄糖键合而成的化合物，例如包含纤维二糖、纤维三糖、纤维四糖、纤维五糖、纤维六糖等)。需要说明的是，纤维素为葡萄糖的聚合物，为分子式[(C6H10O5)n]所示的化合物。纤维素为植物细胞的细胞壁和植物纤维的主要成分。在自然状态下与半纤维素、木质素键合而存在。
就所述纤维素而言，可以是与2位、3位、以及6位碳原子键合的羟基的氢原子被取代，例如，可以是乙酸纤维素等纤维素衍生物，但其中，从能高效地生成氢的方面考虑，优选所述羟基的氢原子未取代的纤维素。
所述糖类也可以与木质素形成复合体。即，所述糖类也可以为木质素-糖类复合体。木质素-糖类复合体优选为木质素-纤维素复合体。所述木质素-纤维素复合体例如为纤维素经由半纤维素与木质素部分键合而成的结构体。
作为所述木质素-糖类复合体，例如可列举出：选自木材(杉树等针叶树、桉树等阔叶树等)、种子毛(棉绒、木棉树棉(bombax cotton)、木棉(kapok)等)、韧皮(例如，麻、楮、结香等)、茎和叶(例如，蕉麻、新西兰麻、甘蔗、象草(napiergrass)、芒草、蔗茅、高粱、稻草、麦秆等)中的至少一种植物原料、纸浆、或它们经裁断或粉碎而成的物质(例如，碎片、锯末等)等。
作为所述纸浆，例如可列举出：通过将植物原料(例如，木材、棉花等)化学或机械地纸浆化而得到的化学纸浆、脱墨废纸纸浆、瓦楞纸板废纸纸浆、杂志废纸纸浆、各种卫生纸(例如，厕纸、纸巾、擦拭纸等)。
<催化剂>
所述催化剂包含选自第VIII族中的至少一种金属元素。
所述第8族金属元素中包含铁、钌以及锇。
所述第9族金属元素中包含钴、铑以及铱。
所述第10族金属元素中包含镍、钯以及铂。
作为所述金属元素，其中，从显示高催化活性的方面考虑，优选第8族金属元素、或第9族金属元素，特别优选铱、铑或钌，尤其优选铱。
所述催化剂可以为所述金属元素单体，也可以为金属元素的盐[例如，卤化物(氟化物、氯化物、溴化物、碘化物)、有机酸盐(例如，乙酸盐、丙酸盐、氰酸盐、环烷酸盐、硬脂酸盐等)、含氧酸盐(例如，硝酸盐、硫酸盐、磷酸盐、硼酸盐、碳酸盐等)等]、金属元素的氧化物、或金属元素的氢氧化物。此外，配位基也可以与金属元素键合形成络合物。
作为所述催化剂，其中，从显示高催化活性的方面考虑，优选配位基与所述金属元素键合形成络合物而成的络合物(＝金属络合物)、或所述金属元素的盐。
作为所述配位基，例如可列举出：环状配位基、氰酸根(CN-)、硫氰酸根(SCN-)、氢氧根(OH-)、水(OH2)、羰基(CO)、亚硝酰基(NO+)、亚硝酸配位基(NO2 -)、氯(Cl-)、膦(P(Ph)3)、氨(ammine)(NH3)、乙酰丙酮配位基、乙二胺四乙酸根(ethylenediamine tetraacetato)等。
所述环状配位基例如为具有三～八元环(其中，从络合物稳定性优异的方面考虑，优选五元环、六元环或八元环，特别优选五元环)的环状结构的配位基，例如包含N-杂环系配位基、芳香族烃系配位基、脂环式烃系配位基等。
作为所述N-杂环系配位基，例如可列举出下述式(L1)～(L4)所示的配位基。下述式(L1)～(L4)所示的配位基也可以具有一个或两个以上取代基。作为所述取代基，例如可列举出：羟基、C1-5烷基、卤素原子、C1-5烷氧基等。
[化学式1]
作为N-杂环系配位基，其中，从显示高催化活性的方面考虑，优选N,N-双齿配位基(例如，上述式(L2)～(L4)所示的配位基)，特别优选上述式(L2)所示的联吡啶系配位基、或上述式(L3)所示的联吡啶酸系配位基(Bipyridonate Ligand)。此外，所述联吡啶系配位基、联吡啶酸系配位基优选含有羟基作为取代基。
作为所述芳香族烃系配位基，例如可列举出：五甲基环戊二烯基(Cp*)、环戊二烯基(Cp)、对异丙基甲苯等。
作为所述脂环式烃系配位基，例如可列举出：1,5-环辛二烯、环辛四烯等。
作为所述配位基，从显示高催化活性的方面考虑，优选包含环状配位基，其中，优选包含芳香族烃系配位基或脂环式烃系配位基，尤其优选包含选自五甲基环戊二烯基(Cp*)、环戊二烯基(Cp)、对异丙基甲苯、以及1,5-环辛二烯中的至少一种环状配位基。
作为所述配位基，从显示高催化活性的方面考虑，优选包含环状配位基，优选包含N-杂环系配位基。
作为所述配位基，从显示高催化活性的方面考虑，优选以下的1或2的方案。
1.包含芳香族烃系配位基或脂环式烃系配位基(特别是选自五甲基环戊二烯基(Cp*)、环戊二烯基(Cp)、对异丙基甲苯、以及1,5-环辛二烯中的至少一种配位基)与N-杂环系配位基的组合。
2.包含芳香族烃系配位基或脂环式烃系配位基(特别是选自五甲基环戊二烯基(Cp*)、环戊二烯基(Cp)、对异丙基甲苯、以及1,5-环辛二烯中的至少一种配位基)与氯(Cl-)的组合。
作为具有上述1的方案的配位基的催化剂，优选下述式(c1)或(c2)所示的化合物(＝金属络合物)，特别优选下述式(c1)所示的化合物(＝金属络合物)。
[化学式2]
(式中，M表示第9族金属元素，Ar表示芳香族烃系配位基，Al表示脂环式烃系配位基。环Z表示N,N-双齿配位基。L为选自氰酸根、硫氰酸根、氢氧根、水、羰基、亚硝酰基、亚硝酸配位基、氯、膦、氨、乙酰丙酮配位基、以及乙二胺四乙酸根中的配位基，或所述L不存在)
作为上述式(c1)、(c2)所示的化合物，其中，优选式中的环Z为联吡啶或联吡啶酸(bipyridonate)的化合物。
此外，作为上述式(c1)所示的化合物，其中，优选式中的Ar为芳香族三齿配位基的化合物，尤其优选式中的Ar为五甲基环戊二烯基(Cp*)或环戊二烯基(Cp)的化合物。
作为上述式(c1)所示的化合物，优选下述式(c1-1)(c1-1’)(c1-1”)(c1-2)(c1-2’)所示的化合物。下述式中，R11～R14相同或不同，表示氢原子或羟基。
[化学式3]
[化学式4]
作为具有上述2的方案的配位基的催化剂，优选下述式(c3)或(c4)所示的化合物(＝金属络合物)，特别优选下述式(c3)所示的化合物(＝金属络合物)或所述金属络合物的聚合物。
[化学式5]
(式中，M表示第9族金属元素，Ar表示芳香族烃系配位基，Al表示脂环式烃系配位基。L表示选自氰酸根、硫氰酸根、氢氧根、水、羰基、亚硝酰基、亚硝酸配位基、氯、膦、氨、乙酰丙酮配位基、以及乙二胺四乙酸根中的配位基)
所述金属络合物的聚合物例如为所述金属络合物的二聚物。所述式(c3)、(c4)所示的化合物的二聚物为下述式(c3’)、(c4’)所示的化合物。需要说明的是，下述式中的Ar、Al、M以及L与所述相同。
[化学式6]
作为上述式(c3)、(c3’)所示的化合物，其中，优选式中的Ar为芳香族三齿配位基的化合物，格外优选式中的Ar为五甲基环戊二烯基(Cp*)或环戊二烯基(Cp)的化合物。
所述金属络合物、所述金属络合物的聚合物也可以形成盐。即，也可以为金属络盐。作为所述金属络盐，例如可列举出：三氟甲基磺酸盐(＝与三氟甲基磺酸根(TfO-)的盐)、四氟硼酸盐、六氟磷酸盐等。
进而，所述金属络合物、所述金属络合物的聚合物也可以为互变异构体或立体异构体。
<溶剂>
所述溶剂只要是溶解糖类和催化剂的至少一部分的溶剂即可。作为所述溶剂，例如可列举出：水；有机酸；离子液体；二甲基亚砜；N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺等酰胺系溶剂；甲醇、乙醇等醇系溶剂；乙酸乙酯等酯系溶剂；四氢呋喃等醚系溶剂；甲苯、苯、环己烷等烃；二氯甲烷、二氯乙烷等卤素系溶剂等。它们可以单独使用一种，或组合使用两种以上。
就所述溶剂而言，从糖类和催化剂的溶解性优异的方面考虑，其中，优选含有选自有机酸和离子液体中的至少一种。
作为所述有机酸，例如可列举出甲酸、乙酸、丙酸等碳原子数7以下(优选为碳原子数3以下)的短链脂肪酸。
所述离子液体是由阴离子和阳离子构成的盐，是在常温(25℃)下为液态的物质。
作为构成离子液体的阴离子，例如可列举出：乙酸根阴离子、RfOSO3 -、p-CH3C6H4SO3 -(对甲苯磺酸根阴离子(tosylate anion))、RfSO3 -、(RfSO2)2N-、BF4 -、PF6 -、(RfSO2)3C-、(CN)2N-、(RfO)2PO2 -等。需要说明的是，所述Rf表示碳原子数1～12的卤代烷基。
作为所述阴离子，其中，从上述糖类和催化剂的溶解性优异、显示出促进由糖类生成氢的反应的进行的效果的方面考虑，优选乙酸根阴离子。
作为构成离子液体的阳离子，可列举出：咪唑鎓阳离子、吡啶鎓阳离子、吡咯烷鎓阳离子(pyrrolidinium cation)、铵阳离子等有机氮系阳离子；鏻阳离子等有机磷系阳离子；锍阳离子等有机硫系阳离子。
作为构成离子液体的阳离子，其中，从上述糖类和催化剂的溶解性优异、显示出促进由糖类生成氢的反应的进行的效果的方面考虑，优选咪唑鎓阳离子。
因此，作为离子液体，优选下述式(i)所示的咪唑鎓盐。
[化学式7]
(上述式中，R1、R3相同或不同，表示一价烃基，R2、R4、R5相同或不同，表示氢原子或一价烃基。X-表示平衡阴离子(counter anion))
所述一价烃基中包含一价脂肪族烃基、一价脂环式烃基、一价芳香族烃基、以及它们键合而成的一价基团。此外，所述一价烃基可以具有取代基，作为取代基，例如可列举出：羧基(-COOH)、磺酸基(-SO3H)、磷酸基(H2PO4 -)等。
作为一价脂肪族烃基，优选碳原子数1～20的脂肪族烃基，例如可列举出：甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基、癸基、十二烷基等碳原子数1～20(优选为1～10，特别优选为1～5)左右的直链状或支链状烷基；乙烯基、烯丙基、1-丁烯基等碳原子数2～20(优选为2～10，特别优选为2～3)左右的直链状或支链状烯基；乙炔基、丙炔基等碳原子数2～20(优选为2～10，特别优选为2～3)左右的直链状或支链状炔基等。
作为一价脂环式烃基，优选C3-20脂环式烃基，例如可列举出：环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环辛基等三～二十元(优选为三～十五元，特别优选为五～八元)左右的环烷基；环戊烯基、环己烯基等三～二十元(优选为三～十五元，特别优选为五～八元)左右的环烯基；全氢萘-1-基、降冰片基、金刚烷基、三环[5.2.1.02,6]癸烷-8-基、四环[4.4.0.12,5.17 ,10]十二烷-3-基等桥环式烃基等。
作为一价芳香族烃基，优选C6-14(特别是C6-10)芳香族烃基，例如可列举出苯基、萘基等。
作为一价烃基，其中，优选一价脂肪族烃基，特别优选为直链状或支链状烷基、或直链状或支链状烯基。
作为所述R1，从上述糖类和催化剂的溶解性优异、显示出促进由糖类生成氢的反应的进行的效果的方面考虑，优选为一价脂肪族烃基，特别优选为直链状或支链状烷基，最优选为直链状烷基。此外，所述脂肪族烃基、以及烷基的碳原子数优选为1～3，特别优选为1或2。
作为所述R3，从上述糖类和催化剂的溶解性优异、显示出促进由糖类生成氢的反应的进行的效果的方面考虑，优选为一价脂肪族烃基，特别优选为直链状或支链状烷基，最优选为直链状烷基。此外，所述脂肪族烃基、以及烷基的碳原子数优选为1～5，特别优选为3～5。
作为X-所示的平衡阴离子，可列举出与上述构成离子液体的阴离子同样的例子。作为所述平衡阴离子，其中，从上述糖类和催化剂的溶解性优异、显示出促进由糖类生成氢的反应的进行的效果的方面考虑，优选乙酸根阴离子。
[氢的制备方法]
本公开的制备方法是在上述催化剂和上述溶剂的存在下由上述糖类生成氢的制备方法。需要说明的是，作为基质的糖类包含木质素-糖类复合体。
所述催化剂的使用量(＝金属元素换算量)例如为上述糖类的0.02～10摩尔％，优选为0.2～2摩尔％。或者，相对于上述糖类100重量份，所述催化剂的使用量例如为0.1～50重量份，优选为1～10重量份。
所述溶剂的使用量[在使用两种以上的情况下为其合计量，优选为有机酸和离子液体的合计量(需要说明的是，有机酸和离子液体中的任一方的使用量可以为零)]为上述糖类的使用量的例如3～300重量倍。
在使用有机酸作为所述溶剂的情况下，有机酸的使用量相对于上述糖类1重量份例如为3～300重量份，优选为50～250重量份，特别优选为100～250重量份，尤其优选为150～250重量份。
在使用离子液体作为所述溶剂的情况下，离子液体的使用量相对于上述糖类1重量份例如为0.5～30重量份。离子液体的使用量的下限值优选为3重量份，特别优选为4重量份，最优选为5重量份。离子液体的使用量的上限值优选为15重量份，更优选为10重量份，特别优选为8重量份。在本公开的制备方法中，离子液体的使用量少即可，因此是经济的。
在使用离子液体作为所述溶剂的情况下，从促进由糖类生成氢的反应的进行、得到提高氢的收率的效果的方面考虑，优选与离子液体一起使用水。
水的使用量为离子液体与水的合计使用量(100重量％)的例如20重量％以下，优选为1～20重量％，更优选为超过2重量％且20重量％以下，特别优选为3～20重量％，最优选为5～18重量％，尤其优选为7～17重量％。
此外，水的使用量相对于上述糖类1重量份例如为0.1～5重量份。水的使用量的下限值优选为0.2重量份，特别优选为0.3重量份。离子液体的使用量的上限值优选为3重量份，特别优选为2重量份。
在使用离子液体和水作为所述溶剂的情况、且使用具有上述1的方案的配位基的催化剂的情况下，水的使用量相对于上述糖类1重量份例如为5重量份以下。从增加糖类与催化剂接触的机会、高效地进行由糖类生成氢的反应的方面考虑，水的使用量的上限值优选为3重量份，特别优选为1.5重量份，最优选为1.2重量份，尤其优选为1.0重量份。从得到提高氢的收率的效果的方面考虑，水的使用量的下限值优选为0.15重量份，更优选为0.25重量份，进一步优选为0.3重量份，特别优选为0.35重量份，尤其优选为0.4重量份。
在使用离子液体和水作为所述溶剂的情况、且使用具有上述2的方案的配位基的催化剂的情况下，水的使用量相对于上述糖类1重量份例如优选为5重量份以下，更优选为2重量份以下，特别优选为1重量份以下，最优选为0.7重量份以下。从得到提高氢的收率的效果的方面考虑，水的使用量的下限值优选为0.05重量份，更优选为0.1重量份，进一步优选为0.2重量份。
在使用木质素-糖类复合体作为基质的情况下，只要根据木质素-糖类复合体中所含的糖类的重量来决定催化剂、溶剂的使用量即可。
所述反应的反应气氛只要不阻碍反应就没有特别限制，例如可以为空气气氛、惰性气体气氛(例如，氮气氛、氩气氛等)、氢气氛等中的任意种。
反应温度例如为60℃～150℃。也可以在溶剂的回流条件下进行所述反应。反应时间例如为0.5小时～50小时左右。
所述反应也可以在常压下、加压下、以及减压下中的任意种进行。
所述反应也可以通过间歇式、半间歇式、连续式等任意种方法进行。
糖类经过所述反应而分解为氢和二氧化碳。因此，通过所述反应得到的气体中包含氢和二氧化碳，若设置用碱(例如，氢氧化钠水溶液等碱性水溶液)捕集(trap)所述气体的工序时，则在该工序中，二氧化碳通过与碱反应而从气体中去除。由此，得到高纯度的氢。
根据所述氢的制备方法，每1摩尔构成糖类的单糖能生成氢例如0.5摩尔以上(上限值例如为3摩尔)，优选为0.55摩尔以上的氢。
以往，已知一氧化碳为催化剂毒物，使催化剂功能降低。此外，已知一氧化碳与燃料电池的电极催化剂(例如，铂电极催化剂)键合而使其劣化。但是，在通过上述方法得到的氢中不包含一氧化碳，因此若使用所述氢，则能抑制电极催化剂的劣化，能使氢化反应高效地进行。此外，当利用通过上述方法得到的氢作为燃料电池的氢源时，能抑制电极催化剂的劣化，能抑制燃料电池的劣化。
[氢制备装置]
本公开的氢制备装置具备通过上述氢的制备方法制备氢的功能。
根据所述氢制备装置，能以可再生资源作为原料，高效地生成氢。
此外，在上述氢的制备方法中，不副产一氧化碳。因此，所述氢制备装置无需具备从氢中去除一氧化碳的功能。因此，与以往的具备从氢中去除一氧化碳的功能的氢制备装置相比，能使装置小型化。
[发电装置]
本公开的发电装置为通过上述氢的制备方法制备氢，利用所得到的氢进行发电的装置。
优选的是，所述发电装置具备上述氢制备装置作为通过上述氢的制备方法制备氢的单元。
此外，优选的是，所述发电装置具备燃料电池作为利用氢进行发电的单元。所述燃料电池具有使氢与氧气反应而产生电能的功能。
根据所述发电装置，在发电时生成的只有水，不会产生成为全球变暖的原因的二氧化碳、成为大气污染的原因的氮氧化物。因此，所述发电装置环保。
[汽车]
本公开的汽车具备所述发电装置。更详细而言，所述汽车具备通过上述氢的制备方法制备氢的功能和利用所得到的氢进行发电的功能。所述汽车还具备利用电能进行驱动的功能。
所述汽车优选为燃料电池汽车。
所述汽车在发电时生成的只有水，不会产生成为全球变暖的原因的二氧化碳、成为大气污染的原因的氮氧化物。因此，所述汽车环保。
[有机化合物的氢化物的制备方法]
本公开的有机化合物的氢化物的制备方法通过上述氢的制备方法制备氢，将所得到的氢用作还原剂，在催化剂的存在下还原有机化合物，制备所述有机化合物的氢化物。
作为所述有机化合物，例如可列举出：烯烃、炔烃、酮、醛等。
例如在有机化合物为烯烃的情况下，有机化合物的氢化物为与烯烃对应的烷烃。
例如在有机化合物为炔烃的情况下，有机化合物的氢化物为与炔烃对应的烯烃和/或烷烃。
例如在有机化合物为酮(R-CO-R’；R、R’相同或不同，表示烃基)的情况下，有机化合物的氢化物为仲醇(R-CHOH-R’；R、R’与所述相同)。
例如在有机化合物为醛(R”-CO-H；R”表示氢原子或烃基)的情况下，有机化合物的氢化物为伯醇(R”-CH2-OH；R”与所述相同)。
作为所述烯烃，例如可列举出碳原子数2～20(优选为碳原子数4～15)的直链状或支链状烯烃。
作为所述R、R’、R”中的烃基，例如可列举出碳原子数1～10的直链状或支链状烷基。
作为所述催化剂，只要是能促进由氢还原所述有机化合物的反应的催化剂即可。作为所述催化剂，例如可列举出包含选自第VIII族中的至少一种金属元素的金属催化剂。所述金属催化剂可以是金属元素单质、金属元素的盐、金属元素的氧化物、金属元素的氢氧化物、金属元素的络合物等中的任意种。
金属催化剂因一氧化碳而性能降低，因此难以在副产一氧化碳的反应中使用。但是，根据上述氢的制备方法不会副产一氧化碳，因此能使用金属催化剂。而且，若在金属催化剂的存在下进行由氢还原有机化合物的反应，则能高效地制备所述有机化合物的氢化物。
所述催化剂的使用量例如为有机化合物的1～10摩尔％左右。
有机化合物的还原反应可以在溶剂的存在下进行。作为所述溶剂，例如可以优选使用甲苯、二甲苯、苯、乙基苯等芳香族烃。
氢的使用量相对于有机化合物1摩尔例如为0.1摩尔～10摩尔。
有机化合物的还原反应的反应温度例如为0℃～200℃左右。
作为有机化合物的还原反应的反应气氛，只要不阻碍反应就没有特别限制，例如可以为空气气氛、氮气氛、氩气氛等中的任意种。
以上，本公开的各构成和各构成的组合等是一个例子，可以在不脱离本公开的主旨的范围内适当地进行构成的附加、省略、置换以及变更。此外，本公开不由实施方式限定，仅由专利权利要求书的记载限定。
实施例
以下，通过实施例对本公开更具体地进行说明，但本公开不由这些实施例限定。
制备例1(Cp*铱6,6’-二羟基-2,2’-联吡啶络合物的制备)
将0.60摩尔的络合物Cp*铱三水合物[Cp*Ir(H2O)3](OTf)2溶于12mL的水，在室温下加入0.60摩尔的6,6’-二羟基-2,2’-联吡啶，搅拌30分钟。蒸馏除去水，得到下述式(c1-I)所示的催化剂(1)([Cp*Ir(6,6’-二羟基-2,2’-联吡啶)(H2O)](OTf)2络合物)。
[化学式6]
实施例1
在二口茄形烧瓶(容量：30mL)中装入作为离子液体的1-丁基-3-甲基咪唑鎓乙酸盐(5.0g)，真空干燥30分钟。
然后，在将该容器内的空气置换为氩气后，在容器中装入纤维素(1.0g，以葡萄糖单位计为6.2毫摩尔)，在100℃下搅拌30分钟。
接着，在容器中加入在制备例1中得到的催化剂(1)(1.0摩尔％，51mg，金属元素换算量12mg)和水(1.0g)，在135℃的油浴(oil bath)中加热并使溶剂回流的状态下，搅拌24小时。
将上述反应中产生的气体捕集至气体量管(最大容量：500mL)中，测量其体积，并且进行气相色谱分析，计算出生成的氢的纯度和收率。
需要说明的是，收率是将每单位构成纤维素的葡萄糖产生一分子的氢的情况设为100％来计算出的。
实施例1-1
在反应容器与气体量管之间设置加入了10摩尔/L的NaOH水溶液的捕集器(trap)，除此以外，与实施例1同样地进行。
其结果是，二氧化碳被捕捉至捕集器中，在气体量管中捕集到了80mL纯度高的氢(收率：53％)。氢的收率与未设置捕集器时(即实施例1)的氢的收率大致相同。
实施例2～6
将离子液体和水的使用量如下述表1所述地进行变更，除此以外，与实施例1同样地进行。
[表1]
实施例7
将经球磨机粉碎的杉木粉(100mg)完全溶解于80％(v/v)甲酸(10mL)。在其中加入制备例1中得到的催化剂(1)(13mg，金属元素换算量3mg)，在100℃下反应1小时。其结果是，产生了450mL的氢。
实施例8
使用桉木粉代替杉木粉，将反应温度变更为90℃，除此以外，与实施例7同样地进行。其结果是，产生了600mL的氢。
实施例9
在二口茄形烧瓶(容量：30mL)中装入作为离子液体的1-丁基-3-甲基咪唑鎓乙酸盐([Bmim][OAc])(5.0g)，真空干燥30分钟。
然后，在将该容器内的空气置换为氩气后，在容器中装入结晶纤维素(粒径：50μm以下，商品名“Avicel PH-101”，SIGMA-ALDRICH，Co.)1.0g，以葡萄糖单位计为6.2毫摩尔)，在100℃下搅拌30分钟。
接着，作为催化剂，将氯化铱(III)/水合物(1.0摩尔％；金属元素换算量)和水(0.50mL)加入容器中，在135℃的油浴中加热并使溶剂回流的状态下，搅拌24小时。
使上述反应中产生的气体在10摩尔/L的NaOH水溶液中鼓泡，捕获了气体中的二氧化碳后，捕集至气体量管(最大容量：500mL)中，测量其体积。此外，进行气相色谱分析，计算出生成的氢的收率。
实施例10～14、比较例1
将反应条件如下述表2所述地进行变更，除此以外，与实施例9同样地进行。在比较例1中，在不使用催化剂的情况下进行了反应。
[表2]
<催化剂>
[Ir(cod)Cl2]2：双(1,5-环辛二烯)二铱(I)二氯化物。
[Cp*IrCl2]2：(五甲基环戊二烯基)铱(III)二氯化物(二聚体)。
[Ru(p-cymene)Cl2]2：(对异丙基甲苯)钌(II)二氯化物(二聚体)。
[Cp*RhCl2]2：(五甲基环戊二烯基)铑(III)二氯化物(二聚体)。
<离子液体>
[EMIM][OAc]：1-乙基-3-甲基咪唑鎓乙酸盐。
实施例15～19
将反应条件如下述表3所述地进行变更，除此以外，与实施例11同样地进行。
[表3]
实施例20～22
将反应条件如下述表4所述地进行变更，除此以外，与实施例11同样地进行。
[表4]
实施例23
通过与实施例11同样的方法生成了氢。
在三(三苯基膦)氯化铑(I)(5.0摩尔％)、苯(5.0mL)的存在下，使生成的氢(3.7毫摩尔)与1-癸烯(10.0毫摩尔)在60℃下反应。其结果是，得到了癸烷(3.5毫摩尔，以氢为基准的收率95％)。
实施例24
通过与实施例11同样的方法产生了氢。产生的气体在不去除二氧化碳的情况下捕集至气体罐内。将气体罐内的氢注入与LED连结的PEM燃料电池中。其结果是，LED发光。
实施例25
通过与实施例11同样的方法产生了氢。产生的气体在不去除二氧化碳的情况下捕集至气体罐内。将气体罐内的氢注入与电机连结的PEM燃料电池中。其结果是，电机旋转。
作为以上的总结，以下附记本公开的构成及其变化。
[1]一种氢的制备方法，其中，在溶剂和下述催化剂的存在下，由糖类生成氢。
催化剂：包含选自第VIII族中的至少一种金属元素。
[2]根据[1]所述的氢的制备方法，其中，所述催化剂为选自第VIII族中的至少一种金属元素的络合物或盐。
[3]根据[1]所述的氢的制备方法，其中，所述催化剂为具备选自第VIII族中的至少一种金属元素、和、选自五甲基环戊二烯基、环戊二烯基、对异丙基甲苯、以及1,5-环辛二烯中的至少一种配位基的络合物。
[4]根据[1]所述的氢的制备方法，其中，所述催化剂为选自式(c1)、式(c2)、式(c3)、式(c4)、式(c3’)、以及式(c4’)所示的化合物中的至少一种化合物。
[5]根据[1]所述的氢的制备方法，其中，所述催化剂为式(c1)或式(c2)所示的化合物。
[6]根据[1]所述的氢的制备方法，其中，所述催化剂为选自式(c3)、式(c4)、式(c3’)、以及式(c4’)所示的化合物中的至少一种化合物。
[7]根据[1]所述的氢的制备方法，其中，所述催化剂为选自式(c1-1)、式(c1-1’)、式(c1-1”)、式(c1-2)、以及式(c1-2’)所示的化合物中的至少一种化合物。
[8]根据[1]～[7]中任一项所述的氢的制备方法，其中，所述溶剂包含选自有机酸和离子液体中的至少一种。
[9]根据[1]～[8]中任一项所述的氢的制备方法，其中，所述溶剂包含离子液体和水，水的含量为离子液体和水的合计重量的1～20重量％。
[10]根据[8]或[9]所述的氢的制备方法，其中，所述有机酸和离子液体的合计使用量为糖类的使用量的3～300重量倍。
[11]根据[8]～[10]中任一项所述的氢的制备方法，其中，所述离子液体包含咪唑鎓阳离子盐。
[12]根据[8]～[10]中任一项所述的氢的制备方法，其中，离子液体为式(i)所示的咪唑鎓盐。
[13]根据[8]～[12]中任一项所述的氢的制备方法，其中，构成离子液体的阴离子为乙酸根阴离子。
[14]根据[1]～[13]中任一项所述的氢的制备方法，其中，所述糖类为纤维素。
[15]根据[1]～[14]中任一项所述的氢的制备方法，其中，所述糖类为木质素-糖类复合体。
[16]根据[1]～[15]中任一项所述的氢的制备方法，其包括使与氢一起生成的二氧化碳与碱反应而去除的工序。
[17]一种氢制备装置，其具备通过[1]～[16]中任一项所述的氢的制备方法制备氢的功能。
[18]一种发电装置，其具备通过[1]～[16]中任一项所述的氢的制备方法制备氢，利用所得到的氢进行发电的功能。
[19]一种汽车，其具备[18]所述的发电装置。
[20]一种燃料电池汽车，其具备[18]所述的发电装置。
[21]一种燃料电池，其利用通过[1]～[16]中任一项所述的氢的制备方法得到的氢进行发电。
[22]一种有机化合物的氢化物的制备方法，其通过[1]～[16]中任一项所述的氢的制备方法制备氢，将所得到的氢用作还原剂，在金属催化剂的存在下还原有机化合物，制备所述有机化合物的氢化物。
工业上的可利用性
根据本公开的氢的制备方法，能以容易取得的纤维素、木粉等可再生资源为原料，高效地生成氢。而且，生成的氢与氧气反应，由此能产生电。
因此，根据所述氢的制备方法，能降低环境负担并且确保能源，能实现可持续的能源社会。
Claims (14)
1.一种氢的制备方法，其中，在溶剂和下述催化剂的存在下，由糖类生成氢，
催化剂：包含选自第VIII族中的至少一种金属元素。
2.根据权利要求1所述的氢的制备方法，其中，
所述催化剂为选自第VIII族中的至少一种金属元素的络合物或盐。
3.根据权利要求1所述的氢的制备方法，其中，
所述催化剂为具备选自第VIII族中的至少一种金属元素、和、选自五甲基环戊二烯基、环戊二烯基、对异丙基甲苯、以及1,5-环辛二烯中的至少一种配位基的络合物。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的氢的制备方法，其中，
所述溶剂包含选自有机酸和离子液体中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的氢的制备方法，其中，
所述有机酸和离子液体的合计使用量为糖类的使用量的3～300重量倍。
6.根据权利要求1～3中任一项所述的氢的制备方法，其中，
所述溶剂包含离子液体和水，水的含量为离子液体和水的合计重量的1～20重量％。
7.根据权利要求4～6中任一项所述的氢的制备方法，其中，
所述离子液体包含咪唑鎓阳离子盐。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的氢的制备方法，其中，
所述糖类为木质素-糖类复合体。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的氢的制备方法，其中，
所述糖类为纤维素。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的氢的制备方法，其中，
包括使与氢一起生成的二氧化碳与碱反应而去除的工序。
11.一种氢制备装置，所述氢制备装置具备通过如权利要求1～10中任一项所述的氢的制备方法制备氢的功能。
12.一种发电装置，所述发电装置具备通过如权利要求1～10中任一项所述的氢的制备方法制备氢，利用所得到的氢进行发电的功能。
13.一种汽车，所述汽车具备如权利要求12所述的发电装置。
14.一种有机化合物的氢化物的制备方法，其中，
通过如权利要求1～10中任一项所述的氢的制备方法制备氢，将所得到的氢用作还原剂，在金属催化剂的存在下还原有机化合物，制备所述有机化合物的氢化物。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020032631 | 2020-02-28 | ||
| JP2020-032631 | 2020-02-28 | ||
| PCT/JP2020/036889 WO2021171675A1 (ja) | 2020-02-28 | 2020-09-29 | 水素の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115190865A true CN115190865A (zh) | 2022-10-14 |
Family
ID=77489900
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202080097598.4A Pending CN115190865A (zh) | 2020-02-28 | 2020-09-29 | 氢的制备方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20230098199A1 (zh) |
| EP (1) | EP4112537A4 (zh) |
| JP (1) | JPWO2021171675A1 (zh) |
| CN (1) | CN115190865A (zh) |
| CA (1) | CA3173103A1 (zh) |
| WO (1) | WO2021171675A1 (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005239954A (ja) * | 2004-02-27 | 2005-09-08 | Mitsubishi Materials Corp | 水素を含む高カロリーガス生成装置及び生成方法 |
| CN101386611A (zh) * | 2007-09-14 | 2009-03-18 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种制备5-羟甲基糠醛的方法 |
| WO2010025921A1 (de) * | 2008-09-03 | 2010-03-11 | Linde Aktiengesellschaft | Verfahren und reaktionssystem zur gewinnung von wasserstoff |
| JP2011057498A (ja) * | 2009-09-09 | 2011-03-24 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 水素製造方法及び水素製造装置 |
| JP2015143161A (ja) * | 2014-01-31 | 2015-08-06 | 株式会社Kri | 水素製造方法 |
| CN105793192A (zh) * | 2013-10-29 | 2016-07-20 | 耶达研究及发展有限公司 | 由生物质催化形成一氧化碳(co)和氢(h2) |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4074071B2 (ja) * | 2001-06-29 | 2008-04-09 | 株式会社東芝 | 有機化合物の処理方法 |
| JP2006312690A (ja) | 2005-05-09 | 2006-11-16 | Kyoto Univ | バイオマスから水素を製造する方法 |
| DE102009053108A1 (de) * | 2009-11-13 | 2011-05-19 | Linde Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Wasserstoff |
| CN110127608A (zh) * | 2012-09-18 | 2019-08-16 | 质子电力公司 | 用于生产氢或液态燃料的c-o-h化合物处理方法 |
| JP7047673B2 (ja) | 2018-08-30 | 2022-04-05 | セイコーエプソン株式会社 | 印刷装置、印刷装置の制御方法、及び、制御システム |
-
2020
- 2020-09-29 CA CA3173103A patent/CA3173103A1/en active Pending
- 2020-09-29 EP EP20920787.7A patent/EP4112537A4/en active Pending
- 2020-09-29 JP JP2022503075A patent/JPWO2021171675A1/ja active Pending
- 2020-09-29 US US17/801,530 patent/US20230098199A1/en active Pending
- 2020-09-29 CN CN202080097598.4A patent/CN115190865A/zh active Pending
- 2020-09-29 WO PCT/JP2020/036889 patent/WO2021171675A1/ja unknown
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005239954A (ja) * | 2004-02-27 | 2005-09-08 | Mitsubishi Materials Corp | 水素を含む高カロリーガス生成装置及び生成方法 |
| CN101386611A (zh) * | 2007-09-14 | 2009-03-18 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种制备5-羟甲基糠醛的方法 |
| WO2010025921A1 (de) * | 2008-09-03 | 2010-03-11 | Linde Aktiengesellschaft | Verfahren und reaktionssystem zur gewinnung von wasserstoff |
| JP2011057498A (ja) * | 2009-09-09 | 2011-03-24 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 水素製造方法及び水素製造装置 |
| CN105793192A (zh) * | 2013-10-29 | 2016-07-20 | 耶达研究及发展有限公司 | 由生物质催化形成一氧化碳(co)和氢(h2) |
| JP2015143161A (ja) * | 2014-01-31 | 2015-08-06 | 株式会社Kri | 水素製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2021171675A1 (ja) | 2021-09-02 |
| CA3173103A1 (en) | 2021-09-02 |
| EP4112537A4 (en) | 2024-03-13 |
| JPWO2021171675A1 (zh) | 2021-09-02 |
| US20230098199A1 (en) | 2023-03-30 |
| EP4112537A1 (en) | 2023-01-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Kumar et al. | Homogeneous catalysis for sustainable energy: hydrogen and methanol economies, fuels from biomass, and related topics | |
| Xue et al. | Zirconium–cyanuric acid coordination polymer: highly efficient catalyst for conversion of levulinic acid to γ-valerolactone | |
| West et al. | Homogeneous syngas conversion | |
| Zaheer et al. | Catalytic hydrogenolysis of aryl ethers: a key step in lignin valorization to valuable chemicals | |
| Chen et al. | Conversion of lignin model compounds under mild conditions in pseudo-homogeneous systems | |
| Jantke et al. | Hydrogen Production and Storage on a Formic Acid/Bicarbonate Platform using Water‐Soluble N‐Heterocyclic Carbene Complexes of Late Transition Metals | |
| Badiei et al. | Cp* Co (III) catalysts with proton-responsive ligands for carbon dioxide hydrogenation in aqueous media | |
| Amenuvor et al. | Efficient solvent-free hydrogenation of levulinic acid to γ-valerolactone by pyrazolylphosphite and pyrazolylphosphinite ruthenium (II) complexes | |
| Chen et al. | Advances of Ionic Liquids and Deep Eutectic Solvents in Green Processes of Biomass‐Derived 5‐Hydroxymethylfurfural | |
| EP3077360B1 (en) | Catalytic formation of carbon monoxide (co) and hydrogen (h2) from biomass | |
| Vasilyev et al. | The role of organic promoters in the electroreduction of carbon dioxide | |
| CN106565488B (zh) | 一种木质素选择性催化氧化制备马来酸酯的方法 | |
| CN109776480B (zh) | 一种用于合成环状碳酸酯的催化剂、制备方法以及环状碳酸酯的制备方法 | |
| CN108298499B (zh) | 一种水溶性金属配合物催化甲酸分解放氢的方法 | |
| Prakash et al. | 2, 2, 6, 6‐Tetramethylpiperidinyloxyl (TEMPO) Radical Mediated Electro‐Oxidation Reactions: A Review | |
| Glüer et al. | Iron catalyzed hydrogenation and electrochemical reduction of CO2: The role of functional ligands | |
| Lee et al. | Electrocatalytic semihydrogenation of alkynes with [Ni (bpy) 3] 2+ | |
| Yao et al. | Determining the Catalyst Properties That Lead to High Activity and Selectivity for Catalytic Hydrodeoxygenation with Ruthenium Pincer Complexes | |
| Gonell et al. | Carbon dioxide electroreduction catalyzed by organometallic complexes | |
| Zhai et al. | Electrocatalytic hydrogenation of mono-and dimeric lignin to hydrocarbons in fluidized electrocatalytic system | |
| Wang et al. | Synergistic Production of Methyl Lactate from Carbohydrates Using an Ionic Liquid Functionalized Sn‐Containing Catalyst | |
| CN115190865A (zh) | 氢的制备方法 | |
| Deshmukh et al. | Melamine-based porphyrin photosensitizer comprising sulphonic acid moieties for efficient aerobic oxidative acetalization of furfuryl alcohol: An access to octane booster under visible light | |
| US9527066B2 (en) | Dihydroxybipyridine complexes of ruthenium and iridium for water oxidation and hydrogenation | |
| CN110420665B (zh) | 金原子簇制备方法以及催化co2反应用途 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |