Mecanismo esquemático del proceso PCET fotoinducido sobre [SO4] / CdS. Crédito:DICP
La conversión fotocatalítica de biomasa es una forma ideal de generar gas de síntesis (H 2 y CO) a través de la escisión del enlace C-C, que se inicia por la abstracción de hidrógeno del enlace O / C-H. Sin embargo, la falta de transferencia eficiente de electrones a protones limita su eficiencia. La gasificación por conversión de biomasa en gas de síntesis debe realizarse a altas temperaturas (400-700 ° C).
Recientemente, un grupo dirigido por el profesor Wang Feng del Instituto de Física Química de Dalian (DICP) de la Academia de Ciencias de China (CAS), en colaboración con el Prof. Wang Min de la Universidad Tecnológica de Dalian, propuso un nuevo método para realizar la conversión fotocatalítica de biopolioles en gas de síntesis a temperatura ambiente con alta eficiencia.
Este estudio fue publicado en Revista de la Sociedad Química Estadounidense el 27 de abril.
Los investigadores prepararon un catalizador de CdS modificado con iones sulfato de superficie ([SO 4 ] / CdS), lo que podría aumentar simultáneamente la transferencia de electrones y protones, facilitando así la generación de mezcla de gas de síntesis a partir de biopolioles con alta actividad y selectividad.
Las caracterizaciones in situ combinadas con cálculos teóricos demostraron que el ion sulfato de superficie [SO 4 ] era bifuncional, sirviendo como aceptor de protones para promover la transferencia de protones, y aumentar el potencial de oxidación de la banda de valencia para mejorar la transferencia de electrones.
En comparación con el CdS prístino, [ASI QUE 4 ] / CdS mostró una tasa de generación de CO 9 veces mayor y una tasa de generación de H 4 veces mayor 2 Generacion. A través de este método, una amplia gama de azúcares, como la glucosa, fructosa, maltosa, sacarosa xilosa, lactosa, insulina, y almidón, se convirtieron fácilmente en gas de síntesis.
Este estudio revela el efecto fundamental del ion sulfato de superficie sobre la transferencia electrón-protón en la fotocatálisis y proporciona un método sencillo para aumentar la eficiencia fotocatalítica.
