ACS Catalysis：光催化木质纤维素重整为H2和增值生化产品

木质纤维素（Lignocellulose）是地球上最丰富的生物质形式，其对氢气产生和高附加值的生化生产为缓解当前面临的能源短缺提供了一种有前景的策略。然而，有毒有机溶剂的要求、较差的转化率和生化物质的选择性使得有效的生物质光精炼具有挑战性。

基于此，南京林业大学陈祖鹏教授和杨小飞教授（共同通讯作者）等人报道一种了有效的木质纤维素光催化重整策略，包括纤维素、半纤维素和木质素，使用聚合氮化碳光催化剂。

其中，聚合氮化碳光催化剂是通过热解氰尿酸、三聚氰胺和Pt-(NH₂-bpy)₂之间的预组织超分子组装体制备。优化后的催化剂在427 nm LED照射下从葡萄糖水溶液中的析氢速率达到3.39 mmol g^-1 h^-1，是原始氮化碳的9倍以上。此外，该系统实现了100%的葡萄糖转化率和86%的乳酸选择性。

密度泛函理论（DFT）计算证实，Pt的引入显著降低了水还原成氢的活化能垒，并促进了葡萄糖异构化产生的果糖C-C键的选择性裂解，该键因电子密度向相邻键的转移而减弱，促进乳酸生成的必要步骤。该工作提出了一种有效且有前景的策略，可通过生物质光精炼将H₂生成和增值生化生产相结合。

Solar-Driven Photocatalytic Reforming of Lignocellulose into H₂ and Value-Added Biochemicals. ACS Catal., 2022, DOI: 10.1021/acscatal.2c02624.

https://doi.org/10.1021/acscatal.2c02624.

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