Uncovering novel liquid organic hydrogen carriers: a systematic exploration of chemical compound space using cheminformatics and quantum chemical methods

文献情報

出版日 2023-10-11
DOI 10.1039/D3DD00123G
インパクトファクター 0
著者

Hassan Harb, Sarah N. Elliott, Logan Ward, Ian T. Foster, Stephen J. Klippenstein, Larry A. Curtiss, Rajeev Surendran Assary


原文を見る

要旨

We present a comprehensive, in silico-based discovery approach to identifying novel liquid organic hydrogen carrier (LOHC) candidates using cheminformatics methods and quantum chemical calculations. We screened over 160 billion molecules from ZINC15 and GDB-17 chemical databases for structural similarity to known LOHCs and employed a data-driven selection criterion connecting molecular features with dehydrogenation enthalpy. This scoring criterion effectively predicts dehydrogenation enthalpies from SMILES strings, streamlining the LOHC screening process. After rigorous screening and down-selection, we compiled a database of 3000 dehydrogenation reactions for the most promising LOHC candidates, setting the stage for future selection based on kinetics and catalysis. This work demonstrates the significant impact of integrating quantum chemistry and cheminformatics in materials discovery, accelerating the selection process while reducing experimental efforts and time. By proposing new molecules as prospective LOHC candidates, our study provides a valuable resource for researchers and engineers in the development of advanced LOHC systems and showcases a successful approach for high-throughput discovery, contributing to more efficient and sustainable energy storage solutions.

関連文献

Polymer-grafted multiwall carbon nanotubes functionalized by nitrene chemistry: effect on cooperativity and phase miscibility

Goutam Prasanna Kar, Priti Xavier, Suryasarathi Bose

2014-06-25 Paper

DOI: 10.1039/C4CP01594K

Unveiling the effects of post-deposition treatment with different alkaline elements on the electronic properties of CIGS thin film solar cells

Fabian Pianezzi, Patrick Reinhard, Adrian Chirilă, Benjamin Bissig, Shiro Nishiwaki, Stephan Buecheler, Ayodhya N. Tiwari

2014-03-18 Paper

DOI: 10.1039/C4CP00614C

Beyond the molecular orbital conception of electronically excited states through the quantum theory of atoms in molecules

David Ferro-Costas, Ángel Martín Pendás, Leticia González, Ricardo A. Mosquera

2014-03-17 Paper

DOI: 10.1039/C4CP00431K

Self-powered ultraviolet photodetectors based on selectively grown ZnO nanowire arrays with thermal tuning performance

Zhiming Bai, Xiang Chen, Xiaoqin Yan, Xin Zheng, Zhuo Kang

2014-04-03 Paper

DOI: 10.1039/C4CP00892H

Improved permeability and selectivity in porous graphene for hydrogen purification

Chengxi Huang, Haiping Wu, Kaiming Deng, Weihua Tang

2014-10-24 Communication

DOI: 10.1039/C4CP04385E

Ultrafast photoinduced charge transport in Pt(ii) donor–acceptor assembly bearing naphthalimide electron acceptor and phenothiazine electron donor

Jonathan Best, Paul A. Scattergood, Michael Towrie, Sergei A. Tikhomirov, Oleg V. Bouganov, Anthony J. H. M. Meijer, Julia A. Weinstein

2014-10-24 Paper

DOI: 10.1039/C4CP03995E

Thermal boundary conductance between Al films and GaN nanowires investigated with molecular dynamics

Xiao-wang Zhou, Reese E. Jones, Patrick E. Hopkins, Thomas E. Beechem

2014-03-26 Paper

DOI: 10.1039/C4CP00261J

Hexamethylcyclopentadiene: time-resolved photoelectron spectroscopy and ab initio multiple spawning simulations

T. S. Kuhlman, K. B. Møller, A.-N. Unterreiner

2014-04-30 Paper

DOI: 10.1039/C4CP00977K

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

S-(甲硅烷基丙基)異硫酰氯を取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

取り扱う際にはPPE(防護具)が必要です。特に手袋と面マスクは必須です。ドラフトチャンバーを使用して漏洩処理を行い、温度は常温、湿度は乾燥状態、容器はガラス容器...

84682-36-02-Amino-7,7-dimethox...
化合物よくある質問

8-硝基-咪唑并[1,2-a]吡啶とは何ですか?

8-硝基-咪唑并[1,2-a]吡啶は、CAS番号52310-46-0の化合物で、8-位に硝基を有する咪唑並みの结构をもつ吡啶の化合物です。この化合物は、酸化還元...

52310-46-08-Nitroimidazo[1,2-a...
化合物よくある質問

4-ブロモ-5-メトキシピリジン-2-甲醇の代替品はありますか?

4-ブロモ-5-メトキシピリジン-2-甲醇の代替品には、類似構造を持つ化合物や機能性に等しい代替試薬があります。例えば、4-クロロ-5-メトキシピリジン-2-甲...

1454849-84-3(4-Bromo-5-methoxy-2...
化合物よくある質問

全氟-1,2-二甲基環己烷を含む廃棄物はどのように処理すべきですか?

全氟-1,2-二甲基環己烷(CAS番号:306-98-9)の廃棄物は、特別な処理が必要です。まず、廃棄物を密閉容器に収集し、適切な防漏容器に保管します。次に、専...

306-98-91,1,2,2,3,3,4,4,5,6-...
化合物よくある質問

3-(溴甲基)苯乙酸の主な用途は何ですか?

3-(溴甲基)苯乙酸は主に研究用化学薬品として利用され、有機合成や医薬品の開発に用いられます。また、特定の化合物の合成中間体としても使用されることがあります。

118647-53-32-(3-(Bromomethyl)ph...
化合物よくある質問

5-イドキド-4-メチオキシ-6-メチルピリミジニン-2-アミンはどのように保存すればよいですか?

5-イドキド-4-メチオキシ-6-メチルピリミジニン-2-アミンは冷暗所で密栓の容器に保存し、直射日光を避けて保管することをお勧めします。温度は常温とし、湿気を...

23368-84-55-Iodo-4-methoxy-6-m...
化合物よくある質問

1-(2-溴-6-甲氧基苯基)乙酮を取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

実験室では、1-(2- Bromo-6-methoxyphenyl)ethanoneを取り扱う際には、ゴーグルや面具、手袋などのPPEを使用することが推奨されま...

380225-68-31-(2-Bromo-6-methoxy...
化合物よくある質問

5-(4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ダイオキサボラロール-2-イル)-1,3-ジヒドロ-2-ベンゾフランは安全ですか?

5-(4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ダイオキサボラロール-2-イル)-1,3-ジヒドロ-2-ベンゾフランは一般に安全ですが、取扱いには注意が必要です...

1352037-60-55-(4,4,5,5-Tetrameth...
化合物よくある質問

4-溴萘-1-甲酸の代替品はありますか?

4-溴萘-1-甲酸は比較的稀な化合物ですが、類似物としては、4-クロロ-1-ナフホリック酸やその他のブロモ置換ナフホリック酸が挙げられます。ただし、これらの代替...

16650-55-84-Bromo-1-naphthoic ...
化合物よくある質問

ε-白藜芦醇脱氢二聚体の代替品はありますか?

ε-白藜芦醇脱氢二聚体の代替品としては、ε-白藜芦醇、ポリフェノール類、フラボノイド類が挙げられます。これらは類似の化学構造と生物学的活性を持っています。ただし...

62218-08-05-{(2R,3R)-6-Hydroxy...
免責事項
このページに表示される学術雑誌情報は、参考および研究目的のみを目的としています。当社は雑誌出版社とは提携しておらず、投稿の取り扱いも行っておりません。出版に関するお問い合わせは、各雑誌出版社に直接ご連絡ください。
表示されている情報に誤りがある場合は、support@chemtradehub.com までご連絡ください。迅速に確認し、対応いたします。