近日，国科大博士生导师、大连化物所生物能源化学品研究组（DNL0603）王峰研究员团队与大连理工大学王敏特聘研究员团队合作，发展了一种光催化生物质氧化重整制备一氧化碳的新方法，实现了多种生物质多元醇和糖类在常温常压条件下高速率转化到一氧化碳，为生物质资源的利用开拓了新路径。


一氧化碳作为合成气（H2+CO）的主要成分，是费托合成等现代化工工艺的重要下游原料。将储量丰富、可再生生物质资源高效转化为一氧化碳是一个非常有意义的过程。目前工业上将生物质资源转化为一氧化碳主要通过热解、液相重整或干重整等高温气化过程，这些过程反应温度高，能耗大。
本工作中，合作团队发展了一种光催化生物质氧化重整直接制备一氧化碳的新方法。团队制备了一种CdS@g-C3N4核壳型催化剂，促进氧气的吸附活化，产生羟基自由基活性氧物种；通过控制氧气与底物的比例，既能加速反应进行，同时避免底物过度氧化至二氧化碳，成功实现了温和条件下生物质高效的转化为一氧化碳。在自然太阳光照条件下，该催化体系依然可以稳定催化甘油产生一氧化碳。该工作为生物质资源的有效利用提供了新的思路。
相关研究成果以“Oxygen-controlled Photo-reforming of Biopolyols to CO Over Z-scheme CdS@g-C3N4”为题，于近日发表在《化学》（Chem）上。该工作得到国家自然科学基金、科技部重点研发计划、中科院B类先导专项“能源化学转化的本质与调控”等项目的资助。
文章链接：https://doi.org/10.1016/j.chempr.2021.10.021

责任编辑：李暄妍