稻草变黄金:生物质电催化转化实现绿色高效升级

  记者从中科院合肥物质科学研究院获悉,该院固体所在生物质电催化转化方面取得重要进展,实现了生物质平台分子—糠醛的绿色电催化转化升级。研究成果日前发表在《应用催化》上。

  生物质作为一种重要的可再生资源产生方式,被看作是替代化石能源制备燃料与化学品的重要途径,其中纤维素作为生物质最主要的组成部分,占生物质组成的40%—60%,是自然界中最丰富的非粮碳水化合物,对其催化转化制取具有高附加值的化学品是实现人类社会可持续发展的关键。如何将纤维素初步衍生的平台分子,进一步催化转化得到更高附加值的化学品已成为能源领域的重点研究方向。然而,生物质衍生的平台分子转化率和选择性低,将生物质平台分子推广到更大应用范围,仍然是一个极具挑战性的问题。

  科研人员选择糠醛的电催化升级反应作为模型,采用新颖的气相水热法,设计并构筑了碳纤维布负载金属磷化物电极,并利用该电极组装了糠醛电催化转化体系,实现了高选择性、高法拉第效率、高电流密度糠醛加氢还原转化到糠醇、氧化转化到糠酸;通过同位素标记法,直接证明了糠醛电催化加氢的氢就是来自于水中的氢原子。此外,科研人员还通过密度泛函理论计算探究了对糠醛高效电催化加氢的机理,结果表明,该催化体系具有较高的吸附氢原子浓度及较高的氢气脱附能,抑制了电催化析氢过程,从而实现了其对糠醛电催化加氢的选择性。

  此研究成果不仅对如何设计高催化活性、高选择性电催化转移加氢催化剂具有指导意义,而且对电催化有机合成体系的设计和构建也具有重要的指导价值。


关键字:生物质
相关推荐

“绿色”钻井液处理剂应用效果已达国际领先水平

中原石油工程公司自主研发的改性生物质系列产品及制备方法,生产工艺绿色环保,成果达到国际领先水平,已在10余口井成功应用...

2020-07-10     河南石化新闻

临猗楚侯工业园建热电联产项目

  5月25日,山西临猗楚侯工业园30兆瓦(MW)生物质热电联产项目加紧主要设备汽轮机基础设施建设。

2020-06-02     中国化工报

十一化建:万吨级秸秆生物质综合循环利用项目开工建设

近日,由中国化学工程第十一建设有限公司承建的地沃生物质新材料有限公司万吨级秸秆生物质综合循环利用项目在内蒙古兴安盟扎赉特旗开工建设,这是十一化建公司近年来在生物化工领域的又一重大业绩突破。

2020-05-25     河南石化新闻

我研制出轻质高强韧纳米纤维素仿生结构材料

  记者日前从中国科学技术大学获悉,该校俞书宏院士团队成功研制了一类天然纳米纤维素高性能结构材料,其密度仅为钢的六分之一,而比强度、比韧性均超过传统合金材料、陶瓷和工程塑料。这种新型全生物质仿生结构材...

2020-05-06     科技日报

日开发海洋生物降解塑料

  近日,大阪大学研究生院的研究小组与日本食品化工公司合作,通过组合淀粉和纤维素等生物质,开发出了海洋生物降解塑料。

2020-03-23     中国化工报

河北出台锅炉大气排污新标准

  中化新网讯近日,记者从河北省生态环境厅了解到,该省新制定了《锅炉大气污染物排放标准》,对燃煤、燃气、燃油、燃生物质锅炉污染物排放规定新限值,明确现有锅炉在2021年6月份前达到新标准要求。  ...

2020-03-20     中国化工报