近日，中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所生物能源化學(xué)品研究組研究員王峰團(tuán)隊(duì)與大連理工大學(xué)特聘研究員王敏團(tuán)隊(duì)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(shí)現(xiàn)多種生物質(zhì)多元醇和糖類(lèi)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(kāi)拓新路徑。

作為合成氣(H2+CO)的主要成分，一氧化碳是費(fèi)托合成等現(xiàn)代化工工藝的重要下游原料。將儲(chǔ)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(gè)非常有意義的過(guò)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(guò)熱解、液相重整或干重整等高溫氣化過(guò)程，這些過(guò)程反應(yīng)溫度高，能耗大。

該研究發(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(tuán)隊(duì)制備了一種CdS@g-C3N4核殼型催化劑，促進(jìn)氧氣的吸附活化，產(chǎn)生羥基自由基活性氧物種;通過(guò)控制氧氣與底物的比例，既能加速反應(yīng)進(jìn)行，同時(shí)避免底物過(guò)度氧化至二氧化碳，成功實(shí)現(xiàn)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(yáng)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。

相關(guān)成果發(fā)表在《化學(xué)》(Chem)上。研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金、科技部重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專(zhuān)項(xiàng)等資助。