從生物質制備合成氣主要通過高溫(400至700°C)氣化方法,該方法反應條件較為苛刻。因此,采用光催化方法實現常溫條件下的生物質制備合成氣過程具有重要前景。
本工作中,合作團隊利用等離子體氧化法制備了表面具有硫酸根的[SO4]/CdS催化劑,[SO4]可以作為質子受體,有效縮短質子傳輸的距離,促進質子耦合電子轉移過程(PCET)。該催化劑在光催化生物質多元醇制合成氣反應中,一氧化碳和氫氣的產生速率分別是CdS的9倍和3倍。本研究為光催化劑活性調控提供了新思路。
相關成果以題為“Surface Sulfate Ion on CdS Catalyst Enhances Syngas Generation from Biopolyols”發表在《美國化學會志》(J. Am. Chem. Soc.)上。該工作得到國家自然科學基金、科技部重點研發計劃、中科院B類先導專項“能源化學轉化的本質與調控”等項目的資助。(文/圖 張曉辰、劉慧芳)