氫氣是化學工業和面向未來(lai)的理(li)想清潔能源,相關(guan)技(ji)術備受關(guan)注。據介紹,在光(guang)(guang)催(cui)化產(chan)生(sheng)(sheng)氫的過程(cheng)中,光(guang)(guang)生(sheng)(sheng)電子可(ke)以還原質子產(chan)生(sheng)(sheng)氫氣,而(er)光(guang)(guang)生(sheng)(sheng)空穴(xue)如果不與反應底物(wu)發生(sheng)(sheng)作用,有(you)可(ke)能會氧化光(guang)(guang)催(cui)化劑自身(shen),進(jin)而(er)導致生(sheng)(sheng)產(chan)氫氣效(xiao)率低,出現光(guang)(guang)催(cui)化劑失活(huo)等現象(xiang)。
針對這些問題,人們通常引入犧牲試(shi)劑(ji)來消(xiao)耗光生(sheng)(sheng)空穴(xue),進而提升制氫(qing)效率和光催化劑(ji)穩定性。但(dan)這一過(guo)程中不(bu)可避免(mian)地(di)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)廢(fei)物,所(suo)獲得的氫(qing)能(neng)(neng)量甚至還不(bu)足(zu)以抵消(xiao)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)犧牲試(shi)劑(ji)所(suo)需的能(neng)(neng)量。因此,發展一種既能(neng)(neng)生(sheng)(sheng)產(chan)(chan)氫(qing)氣,又能(neng)(neng)夠將(jiang)生(sheng)(sheng)物質轉化為(wei)有用的化學品或燃料的技術尤(you)為(wei)重要。
秸稈、林木廢棄物等生物質是自然界產(chan)(chan)量(liang)(liang)大的(de)可持續碳資源(yuan),它(ta)可替(ti)代石化資源(yuan)給人們提(ti)供大量(liang)(liang)的(de)生產(chan)(chan)生活用(yong)品。作為(wei)利用(yong)光(guang)能分解水(shui)生產(chan)(chan)氫(qing)氣的(de)替(ti)換方法,在可見光(guang)驅(qu)動下分解生物質原料,通常可以(yi)獲得更高的(de)光(guang)能利用(yong)率和產(chan)(chan)生氫(qing)氣速(su)率。
經過(guo)長期探(tan)索,中科(ke)院大化所(suo)研究團(tuan)隊在(zai)實驗中利用可(ke)見光來驅動(dong)生物(wu)質(zhi)下(xia)游產(chan)品(pin)即甲(jia)基呋喃類化合(he)物(wu),進(jin)而同時完成(cheng)生產(chan)氫氣(qi)和原(yuan)柴油兩種能源產(chan)品(pin)的(de)過(guo)程。據悉,該反應在(zai)常(chang)溫常(chang)壓下(xia)進(jin)行(xing)即可(ke)獲(huo)得(de)組分非常(chang)豐(feng)富(fu)的(de)原(yuan)柴油,且(qie)脫除了原(yuan)柴油中的(de)氧,取得(de)與目前(qian)市(shi)場(chang)上的(de)柴油更(geng)接近的(de)可(ke)再生高(gao)品(pin)質(zhi)油品(pin),其副產(chan)品(pin)為氫氣(qi)。