FeMn/InGaN纳米线光催化剂

木质素制合成气，太阳光驱动

双助催化剂同时活化C-C与C-O键，实现对木质素各取代基的充分利用，光-燃料效率达11.8%。

周宝文 · Yu, Tianqi · Li, Jingling · Li, Yixin · Qiu, Liang · 湖畔 · 宋军 · 黄震

Angewandte Chemie - International Edition 2024

具体参数

合成气产率

{'zh': '42.4', 'en': '42.4'} mol·gcat⁻¹·h⁻¹

合成气选择性

{'zh': '93', 'en': '93'} %

光-燃料效率

{'zh': '11.8', 'en': '11.8'} %

转化频率

{'zh': '220896', 'en': '220896'} mol syngas·mol FeMn⁻¹·h⁻¹

技术优势

合成气产率高达42.4 mol·gcat⁻¹·h⁻¹

FeMn双助催化剂与InGaN纳米线协同，同时活化C-C和C-O键，最大化利用木质素各取代基。

合成气选择性93%

反应对合成气具有高选择性，副产物少，利于后续利用。

光-燃料效率11.8%

聚光下将太阳能高效转化为合成气化学能，接近实用化水平。

TOF高达220896 h⁻¹

得益于InGaN纳米线的一维结构，FeMn原子利用率极高，每摩尔FeMn每小时产22万摩尔合成气。

应用场景

• 人工光合作用：以太阳光驱动木质素转化为合成气，模拟自然光合作用固碳过程。
• 光催化：利用InGaN纳米线光催化剂，在聚光下实现高效光重整制合成气。
• 氢能：产物为合成气，可直接用于氢能体系或费托合成，提供可再生氢源。
• 催化材料：FeMn双助催化剂与InGaN结合，提供高效、稳定、廉价的光催化材料新选择。