Ny elektrokatalysator udviklet til biomasseopgradering og brintgenerering

Prof. Zhang Jians team ved Ningbo Institute of Materials Technology and Engineering (NIMTE) under det kinesiske videnskabsakademi (CAS) har udviklet et yderst effektivt koboltsyreoxid (Co₃ O₄ ) elektrokatalysator til furanopgradering kombineret med brintgenerering. Undersøgelsen blev publiceret i Applied Catalysis B:Environmental .

Biomasse er en af ​​de mest udbredte vedvarende ressourcer på jorden. Gennem katalytisk konvertering kan biomasse opgraderes til en række brændstoffer og kemikalier, der kan erstatte traditionelle fossile ressourcer, og dermed spille en afgørende rolle i at nå målet om "kulstoftop og kulstofneutralitet."

Som den ultimative kilde til mest energi på jorden kan solenergi forkorte energiudnyttelsesvejen og forbedre bæredygtigheden af ​​reaktionsprocessen dramatisk, når den introduceres i katalytiske reaktioner.

I kraft af svovldannelse og in-situ elektrokemisk oxidation udviklede forskere ved NIMTE en hortensia-lignende Co₃ O₄ på koboltskum som en effektiv elektrokatalysator.

En kommerciel solcelle blev brugt til at give en nogenlunde stabil spænding på 1,60±0,02 V ved at justere lysstyrken. Under naturligt sollys, den udviklede Co₃ O₄ katalysator kan fuldstændigt omdanne biomasse 5-hydroxymethylfurfural (HMF) til 2,5-furandicarboxylsyre (FDCA) med et udbytte på 93,2%, faradaisk effektivitet (FE) på 92,9% og hydrogenudbytte på 99,8%.

Sammenlignet med den traditionelle termisk drevne metode til at konvertere HMF til FDCA, som normalt kræver høj temperatur, højt tryk, barske reaktionsbetingelser og endda dyre ædelmetalkatalysatorer, viser den fotovoltaiske elektrokatalytiske teknologi, der er foreslået i denne undersøgelse baseret på jord-rigtig biomasse, mange fordele , såsom milde reaktionsforhold, lave produktionsomkostninger, høj energieffektivitet og overlegen driftssikkerhed.

Derudover har forskerne ansøgt om otte opfindelsespatenter på relaterede teknologier, og der er udstedt et patent. Denne undersøgelse giver en bæredygtig udviklingsvej for biobaseret højværdi kemisk produktion og brintproduktion. + Udforsk yderligere

Ethers kan have en mere bæredygtig fremtid takket være heterogen katalyse