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異型鋼管可見光驅動生物質可制備氫氣和原柴油
網頁關鍵詞:異型鋼管發布時間:2020/7/24 19:22:01 閱讀:417次 【字體:

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  科技日報訊 (記者郝曉明)近日,記者從中國科學院獲悉,該院大連化學物理研究所王峰研究員團隊在實驗中利用光能如太陽能、人造光源和生物質如秸稈、林木廢棄物等的下游產品為原料,制備出柴油和氫氣,開辟了生物質能、氫能共同利用的新模式。相關論文發表在近期出版的《自然能源》上。

  氫氣是化學工業和面向未來的理想清潔能源,相關技術備受關注。據介紹,在光催化產生氫的過程中,光生電子可以還原質子產生氫氣,而光生空穴如果不與反應底物發生作用,有可能會氧化光催化劑自身,進而導致生產氫氣效率低,出現光催化劑失活等現象。

  針對這些問題,人們通常引入犧牲試劑來消耗光生空穴,進而提升制氫效率和光催化劑穩定性。但這一過程中不可避免地產生廢物,所獲得的氫能量甚至還不足以抵消生產犧牲試劑所需的能量。因此,發展一種既能生產氫氣,又能夠將生物質轉化為有用的化學品或燃料的技術尤為重要。

  秸稈、林木廢棄物等生物質是自然界產量最大的可持續碳資源,它可替代石化資源給人們提供大量的生產生活用品。作為利用光能分解水生產氫氣的替換方法,在可見光驅動下分解生物質原料,通常可以獲得更高的光能利用率和產生氫氣速率。

  經過長期探索,中科院大化所研究團隊在實驗中利用可見光來驅動生物質下游產品即甲基呋喃類化合物,進而同時完成生產氫氣和原柴油兩種能源產品的過程。據悉,該反應在常溫常壓下進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,取得與目前市場上的柴油更接近的可再生高品質油品,其副產品為氫氣。

  研究組組長王峰研究員表示,這個過程中是利用光能和生物質制備氫氣后,產生的生物質產物再經過進一步加工生成高品質柴油。一個過程同時生成兩種重要能源產物,可謂“一箭雙雕”。

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