关键词:#绿色化学 #碳中和 #生物质能源 #光催化
文章简介
东北师范大学环境学院张弨教授团队在Sustainability & Circularity NOW 发表重磅综述,系统解析光催化生物质加氢技术的最新进展,为生物质高值化利用提供绿色新路径!
在全球能源危机与环境问题的双重挑战下,探索可持续且可再生的资源以替代传统化石燃料至关重要。生物质通过催化加氢技术能够高效转化为一系列高附加值化学品和燃料。尽管生物质的热催化加氢和加氢脱氧技术有效,但部分过程能耗较高,而生物质的光催化加氢反应因其环境友好性和成本效益展现出新机遇。
本文综述了近年来利用光催化加氢及活性氢参与的光催化反应,从生物质衍生模型分子生产高值化学品的最新进展。文中详细介绍了光催化技术的优势及其反应机理,并讨论了典型模型分子的转化研究进程。此外,还总结了高效光催化剂的类型与构建、氢源与溶剂选择对催化性能的影响,最后提出了未来生物质光催化加氢面临的挑战与机遇。
光催化
传统生物质热催化加氢需高温高压、能耗高、选择性差,而光催化具有独特优势:
✅ 温和条件:常温常压下利用太阳能驱动反应,节能环保。
✅ 精准调控:光生电子-空穴对选择性活化特定化学键(如C=O、C-O),抑制副反应。
✅ 高效转化:
HMF→生物基塑料单体(BHMF):转化率>99%,选择性达99%(TiO₂催化剂)。
糠醛(FAL)→糠醇(FOL):Pt基催化剂实现近100%产率,为绿色溶剂和树脂提供原料。
香草醛→香草醇(VOL):Pd基催化剂选择性>99%,应用于食品和医药领域。
催化剂设计