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ACS Catalysis：光催化木質(zhì)纖維素重整為H2和增值生化產(chǎn)品

時(shí)間：2022-09-20 來源： 瀏覽：

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木質(zhì)纖維素（Lignocellulose）是地球上最豐富的生物質(zhì)形式，其對(duì)氫氣產(chǎn)生和高附加值的生化生產(chǎn)為緩解當(dāng)前面臨的能源短缺提供了一種有前景的策略。然而，有毒有機(jī)溶劑的要求、較差的轉(zhuǎn)化率和生化物質(zhì)的選擇性使得有效的生物質(zhì)光精煉具有挑戰(zhàn)性。
基于此， 南京林業(yè)大學(xué)陳祖鵬教授和楊小飛教授（共同通訊作者）等人 報(bào)道一種了有效的木質(zhì)纖維素光催化重整策略，包括纖維素、半纖維素和木質(zhì)素，使用聚合氮化碳光催化劑。
其中，聚合氮化碳光催化劑是通過熱解氰尿酸、三聚氰胺和Pt-(NH 2 -bpy) 2 之間的預(yù)組織超分子組裝體制備。優(yōu)化后的催化劑在427 nm LED照射下從葡萄糖水溶液中的析氫速率達(dá)到3.39 mmol g -1 h -1 ，是原始氮化碳的9倍以上。此外，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了100%的葡萄糖轉(zhuǎn)化率和86%的乳酸選擇性。
密度泛函理論（DFT）計(jì)算證實(shí)，Pt的引入顯著降低了水還原成氫的活化能壘，并促進(jìn)了葡萄糖異構(gòu)化產(chǎn)生的果糖C-C鍵的選擇性裂解，該鍵因電子密度向相鄰鍵的轉(zhuǎn)移而減弱，促進(jìn)乳酸生成的必要步驟。該工作提出了一種有效且有前景的策略，可通過生物質(zhì)光精煉將H 2 生成和增值生化生產(chǎn)相結(jié)合。
Solar-Driven Photocatalytic Reforming of Lignocellulose into H 2 and Value-Added Biochemicals. ACS Catal., 2022 , DOI: 10.1021/acscatal.2c02624.
https://doi.org/10.1021/acscatal.2c02624.
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