近日，中國科學院大連化學物理研究所生物能源化學品研究組研究員王峰團隊與大連理工大學特聘研究員王敏團隊合作，發(fā)展了一種光催化生物質(zhì)氧化重整制備一氧化碳的新方法，實現(xiàn)了多種生物質(zhì)多元醇和糖類在常溫常壓條件下高速率轉(zhuǎn)化到一氧化碳，為生物質(zhì)資源的利用開拓了新路徑。
大連化物所提出生物質(zhì)制備一氧化碳新方法
一氧化碳作為合成氣（H2+CO）的主要成分，是費托合成等現(xiàn)代化工工藝的重要下游原料。將儲量豐富、可再生生物質(zhì)資源高效轉(zhuǎn)化為一氧化碳是一個非常有意義的過程。目前工業(yè)上將生物質(zhì)資源轉(zhuǎn)化為一氧化碳主要通過熱解、液相重整或干重整等高溫氣化過程，這些過程反應(yīng)溫度高，能耗大。
本工作中，合作團隊發(fā)展了一種光催化生物質(zhì)氧化重整直接制備一氧化碳的新方法。團隊制備了一種CdS@g-C3N4核殼型催化劑，促進氧氣的吸附活化，產(chǎn)生羥基自由基活性氧物種；通過控制氧氣與底物的比例，既能加速反應(yīng)進行，同時避免底物過度氧化至二氧化碳，成功實現(xiàn)了溫和條件下生物質(zhì)高效的轉(zhuǎn)化為一氧化碳。在自然太陽光照條件下，該催化體系依然可以穩(wěn)定催化甘油產(chǎn)生一氧化碳。該工作為生物質(zhì)資源的有效利用提供了新的思路。
相關(guān)研究成果以“Oxygen-controlled Photo-reforming of Biopolyols to CO Over Z-scheme CdS@g-C3N4”為題，于近日發(fā)表在《化學》（Chem）上。該工作得到國家自然科學基金、科技部重點研發(fā)計劃、中科院B類先導專項“能源化學轉(zhuǎn)化的本質(zhì)與調(diào)控”等項目的資助。
