記者從中科院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院獲悉姜性，該院固體所在生物質(zhì)電催化轉(zhuǎn)化方面取得重要進(jìn)展纤悉，實(shí)現(xiàn)了生物質(zhì)平臺分子—糠醛的綠色電催化轉(zhuǎn)化升級豺孤。研究成果日前發(fā)表在《應(yīng)用催化》上久挖。
 
生物質(zhì)作為一種重要的可再生資源產(chǎn)生方式并淋，被看作是替代化石能源制備燃料與化學(xué)品的重要途徑醋安，其中纖維素作為生物質(zhì)最主要的組成部分，占生物質(zhì)組成的40%—60%滥嘴，是自然界中最豐富的非糧碳水化合物能眠，對其催化轉(zhuǎn)化制取具有高附加值的化學(xué)品是實(shí)現(xiàn)人類社會可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。如何將纖維素初步衍生的平臺分子捍陌，進(jìn)一步催化轉(zhuǎn)化得到更高附加值的化學(xué)品已成為能源領(lǐng)域的重點(diǎn)研究方向糖窃。然而，生物質(zhì)衍生的平臺分子轉(zhuǎn)化率和選擇性低颁究，將生物質(zhì)平臺分子推廣到更大應(yīng)用范圍烦优，仍然是一個極具挑戰(zhàn)性的問題菱砚。
 
科研人員選擇糠醛的電催化升級反應(yīng)作為模型，采用新穎的氣相水熱法萤掷，設(shè)計(jì)并構(gòu)筑了碳纖維布負(fù)載金屬磷化物電極理促，并利用該電極組裝了糠醛電催化轉(zhuǎn)化體系，實(shí)現(xiàn)了高選擇性裂瘤、高法拉第效率喻名、高電流密度糠醛加氫還原轉(zhuǎn)化到糠醇、氧化轉(zhuǎn)化到糠酸;通過同位素標(biāo)記法薇雳，直接證明了糠醛電催化加氫的氫就是來自于水中的氫原子。此外扫皱，科研人員還通過密度泛函理論計(jì)算探究了對糠醛高效電催化加氫的機(jī)理足绅，結(jié)果表明，該催化體系具有較高的吸附氫原子濃度及較高的氫氣脫附能韩脑，抑制了電催化析氫過程氢妈，從而實(shí)現(xiàn)了其對糠醛電催化加氫的選擇性。
 
此研究成果不僅對如何設(shè)計(jì)高催化活性段多、高選擇性電催化轉(zhuǎn)移加氫催化劑具有指導(dǎo)意義首量，而且對電催化有機(jī)合成體系的設(shè)計(jì)和構(gòu)建也具有重要的指導(dǎo)價(jià)值。