东北电力大学--​CdS/TiO2-石墨烯复合催化剂光电催化合成秸秆基微晶纤维素2,5-呋喃二羧酸并联产氢气

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玉米秸秆生物质光催化效率低、成分复杂一直是制约2,5-呋喃二甲酸光催化生物质转化技术发展的瓶颈。大多数光催化剂在秸秆氧化过程中的转化效率低，选择性低，无法保证其转化率。因此，本研究利用玉米秸秆衍生的石墨烯结构制备了CdS/TiO 2 和玉米秸秆基石墨烯的高效复合光催化剂。将该材料应用于玉米秸秆微晶纤维素催化氧化5-羟甲基糠醛(HMF)和一步光催化转化为2,5-呋喃二羧酸(FDCA)，同时协同产氢。光催化反应的实验结果揭示了可能的反应途径，理论计算进一步证实了羟基氧化是反应过程中的一个速率决定步骤。在最佳组分配比下，HMF的转化率达到100%，FDCA产率为99.4%。法拉第制氢效率为96%，具有良好的协同光催化性能。本研究为生物质废弃物转化为FDCA提供了新的思路。 图1. （a）TC-GS复合光催化材料制备过程示意图；（b）光电催化协同反应 ………………………………