A new protic water-soluble norbornadiene with a push-pull system for energy storage in aqueous solution
Dublin Core
Title
A new protic water-soluble norbornadiene with a push-pull system for energy storage in aqueous solution
Subject
ALMACENAMIENTO DE LA ENERGIA
ENERGIA SOLAR
ENERGIA SOLAR TERMICA
MOST
NORBORNADIENO
BIBLIOGRAFIA NACIONAL QUIMICA
2026
Abstract
Various technologies have been developed to harness solar energy as a renewable resource to address the increasing global energy demand. In this context, Molecular Solar-Thermal (MOST) energy storage systems have emerged as promising candidates, particularly for overcoming the intermittency inherent in conventional solar technologies. MOST systems rely on molecular photoswitches capable of capturing, converting, storing, and releasing solar energy in a closed, emission-free, and on-demand fashion. Notably, the norbornadienequadricyclane (NBD-QC) couple is one of the most extensively studied. However, its practical application has primarily been confined to organic solvents. Although water-soluble NBD derivatives have been reported, they typically exhibit poor spectral overlap with solar radiation. Building upon these efforts, we synthesized a new NBD derivative incorporating a push–pull electronic system to enhance solar absorption and a hydroxamic acid moiety to ensure full-range aqueous solubility. However, its practical application has primarily been confined to organic solvents. Although water-soluble NBD derivatives have been reported, they typically exhibit poor spectral overlap with solar radiation. Building upon these efforts, we synthesized a new NBD derivative incorporating a push–pull electronic system to enhance solar absorption and a hydroxamic acid moiety to ensure full-range aqueous solubility. Its energy storage capabilities were systematically evaluated in aqueous environments, revealing notable pH-dependence. Deprotonation improved both spectral properties and solubility; however, it also reduced the quantum yield and stability compared to the neutral NBD. We quantified energy storage density in solution using isothermal titration calorimetry (ITC), corroborating these findings with solid-state measurements conducted via differential scanning calorimetry (DSC). The results demonstrated a close agreement between solution and solid-state energy storage density, approaching the threshold of 0.3 MJ•kg 1 for practical applications. Our findings underscore the feasibility of using push–pull functionalized NBD derivatives in aqueous solution under carefully controlled pH-conditions. Moreover, they encourage the exploration of green-solvent mixtures to further enhance MOST performance w
Creator
Seoane, Gustavo
Bazzicalupi, Carla
Bianchi, Antonio
Ridi, Francesca
Savastano, Matteo
Source
Solar Energyv. 304, 2026. -- e114167
Publisher
Elsevier
Date
2026
Rights
Información sobre Derechos de Autor
(Por favor lea este aviso antes de abrir los documentos u objetos)
La legislación uruguaya protege el derecho de autor sobre toda creación literaria, científica o artística, tanto en lo que tiene que ver con sus derechos morales, como en lo referente a los derechos patrimoniales con sujeción a lo establecido por el derecho común y las siguientes leyes (LEY 9.739 DE 17 DE DICIEMBRE DE 1937 SOBRE PROPIEDAD LITERARIA Y ARTISTICA CON LAS MODIFICACIONES INTRODUCIDAS POR LA LEY DE DERECHO DE AUTOR Y DERECHOS CONEXOS No. 17.616 DE 10 DE ENERO DE 2003, LEY 17.805 DE 26 DE AGOSTO DE 2004, LEY 18.046 DE 24 DE OCTUBRE DE 2006 LEY 18.046 DE 24 DE OCTUBRE DE 2006)
ADVERTENCIA - La consulta de este documento queda condicionada a la aceptación de las siguientes condiciones de uso: Este documento es únicamente para usos privados enmarcados en actividades de investigación y docencia. No se autoriza su reproducción con fines de lucro. Esta reserva de derechos afecta tanto los datos del documento como a sus contenidos. En la utilización o cita de partes debe indicarse el nombre de la persona autora
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Format
PDF
Extent
13 p.
Language
Inglés
Type
Artículo
Identifier
10.1016/j.solener.2025.114167
Document Item Type Metadata
Original Format
PDF
- Date Added
- October 1, 2026
- Collection
- Bibliografía Nacional Química
- Item Type
- Document
- Tags
- Almacenamiento de la energía, Energía solar, Energía solar térmica, Most, Norbornadieno
- Citation
- Castro, Franco et al., “A new protic water-soluble norbornadiene with a push-pull system for energy storage in aqueous solution,” RIQUIM - Repositorio Institucional de la Facultad de Química - UdelaR, accessed October 7, 2026, https://riquim.fq.edu.uy/items/show/7130.
