從中國(guó)科學(xué)院獲悉，該院大連化學(xué)物理研究所王峰研究員團(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)中利用光能如太陽(yáng)能、人造光源和生物質(zhì)如秸稈、林木廢棄物等的下游產(chǎn)品為原料，制備出柴油和氫氣，開(kāi)辟了生物質(zhì)能、氫能共同利用的新模式。相關(guān)論文發(fā)表在近期出版的《自然能源》上。
氫氣是化學(xué)工業(yè)和面向未來(lái)的理想清潔能源，相關(guān)技術(shù)備受關(guān)注。據(jù)介紹，在光催化產(chǎn)生氫的過(guò)程中，光生電子可以還原質(zhì)子產(chǎn)生氫氣，而光生空穴如果不與反應(yīng)底物發(fā)生作用，有可能會(huì)氧化光催化劑自身，進(jìn)而導(dǎo)致生產(chǎn)氫氣效率低，出現(xiàn)光催化劑失活等現(xiàn)象。
針對(duì)這些問(wèn)題，人們通常引入犧牲試劑來(lái)消耗光生空穴，進(jìn)而提升制氫效率和光催化劑穩(wěn)定性。但這一過(guò)程中不可避免地產(chǎn)生廢物，所獲得的氫能量甚至還不足以抵消生產(chǎn)犧牲試劑所需的能量。因此，發(fā)展一種既能生產(chǎn)氫氣，又能夠?qū)⑸镔|(zhì)轉(zhuǎn)化為有用的化學(xué)品或燃料的技術(shù)尤為重要。
秸稈、林木廢棄物等生物質(zhì)是自然界產(chǎn)量最大的可持續(xù)碳資源，它可替代石化資源給人們提供大量的生產(chǎn)生活用品。作為利用光能分解水生產(chǎn)氫氣的替換方法，在可見(jiàn)光驅(qū)動(dòng)下分解生物質(zhì)原料，通?？梢垣@得更高的光能利用率和產(chǎn)生氫氣速率。
經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期探索，中科院大化所研究團(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)中利用可見(jiàn)光來(lái)驅(qū)動(dòng)生物質(zhì)下游產(chǎn)品即甲基呋喃類(lèi)化合物，進(jìn)而同時(shí)完成生產(chǎn)氫氣和原柴油兩種能源產(chǎn)品的過(guò)程。據(jù)悉，該反應(yīng)在常溫常壓下進(jìn)行即可獲得組分非常豐富的原柴油，且脫除了原柴油中的氧，取得與目前市場(chǎng)上的柴油更接近的可再生高品質(zhì)油品，其副產(chǎn)品為氫氣。
研究組組長(zhǎng)王峰研究員表示，這個(gè)過(guò)程中是利用光能和生物質(zhì)制備氫氣后，產(chǎn)生的生物質(zhì)產(chǎn)物再經(jīng)過(guò)進(jìn)一步加工生成高品質(zhì)柴油。一個(gè)過(guò)程同時(shí)生成兩種重要能源產(chǎn)物，可謂“一箭雙雕”。
