为太阳能热能储存提供Norbornadiene前体的流集成制备
Nicolò Baggi1, Helen Hölzel2, Hannes Schomaker3,4
1The Institute of Materials Science of Barcelona, ICMAB-CSIC, Bellaterra, 08193, Barcelona, Spain.
ChemSusChem
|September 25, 2023
概括
研究人员开发了一种更绿色的流体化学方法,用于生产关键的分子太阳能热 (MOST) 储能前体. 与传统批量方法相比,这种方法提高了安全性和效率,推进了可持续的能源解决方案.
科学领域:
- 可再生能源储存可再生能源的储存
- 绿色化学 绿色化学
- 有机合成 有机合成
背景情况:
- 分子太阳能热 (MOST) 储能系统对于可再生能源应用至关重要.
- 2,3-非功能化的norbornadiene-quadricyclane (NBD-QC) 开关,特别是那些含有化 (CN) 组的开关,由于其高能量密度和红移吸收率,对MOST显示出希望.
- 目前NBD前体的合成涉及危险的批量工艺,限制了可扩展性和安全性.
研究的目的:
- 开发一种更安全,更有效的多级流体化学路径,用于生产功能化基,这是NBD-QC系统的基本前体.
- 评估开发的流体化学方法的绿色化学指标,包括原子经济 (AE) 和E因素.
- 为了实现NBDs的完整流程合成,以改善MOST设备应用.
主要方法:
- 一个多步骤的流体化学合成被设计和实施用于生产功能化的propynenitriles.
- 迪尔斯-阿尔德反应被用于大规模NBD合成的流系统.
- 计算了原子经济 (AE) 和E因子,并与传统批量方法进行了比较.
主要成果:
- 流体化学路径显著提高了关键的乙烯前体的生产.
- 与批量方法相比,改善了绿色化学指标,包括更高的原子经济和更低的E因子.
- 该研究证明了NBDs的完整流量合成的可行性.
结论:
- 开发的流体化学方法为生产NBD前体提供了更安全,可扩展和环保的方法.
- 这一进步支持NBD-QC系统在分子太阳能热能储存中的大规模应用.
- 这些发现有助于在可再生能源技术开发中更广泛地采用绿色化学原则.
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