Novo eletrocatalisador desenvolvido para atualização de biomassa e geração de hidrogênio
A eletrocatálise fotovoltaica para aproveitamento de biomassa e geração de hidrogênio. Crédito:NIMTE
A equipe do Prof. Zhang Jian do Instituto Ningbo de Tecnologia e Engenharia de Materiais (NIMTE) da Academia Chinesa de Ciências (CAS) desenvolveu um óxido cobaltosico altamente eficaz (Co
3 O
4 ) eletrocatalisador para atualização de furano juntamente com geração de hidrogênio. O estudo foi publicado em
Applied Catalysis B:Environmental .
A biomassa é um dos recursos renováveis mais abundantes do planeta. Por meio da conversão catalítica, a biomassa pode ser atualizada para uma variedade de combustíveis e produtos químicos que podem substituir os recursos fósseis tradicionais, desempenhando assim um papel crucial no alcance da meta de "pico de carbono e neutralidade de carbono".
Como a fonte final da maior parte da energia na Terra, a energia solar pode encurtar o caminho de utilização de energia e melhorar drasticamente a sustentabilidade do processo de reação quando introduzida em reações catalíticas.
Em virtude da sulfuração e oxidação eletroquímica in-situ, pesquisadores do NIMTE desenvolveram um Co
3 semelhante à hortênsia O
4 em espuma de cobalto como um eletrocatalisador eficiente.
Uma célula solar comercial foi usada para fornecer uma tensão aproximadamente estável de 1,60±0,02 V ajustando o brilho. Sob luz solar natural, o Co
3 desenvolvido O
4 O catalisador pode converter completamente 5-hidroximetilfurfural de biomassa (HMF) em ácido 2,5-furanodicarboxílico (FDCA) com um rendimento de 93,2%, eficiência faradaica (FE) de 92,9% e rendimento de hidrogênio de 99,8%.
Em comparação com o método tradicional acionado termicamente para converter HMF em FDCA, que geralmente requer alta temperatura, alta pressão, condições de reação adversas e até catalisadores de metais preciosos caros, a tecnologia eletrocatalítica fotovoltaica proposta neste estudo com base em biomassa abundante em terra mostra muitas vantagens , como condições de reação suaves, baixo custo de produção, alta eficiência energética e segurança operacional superior.
Além disso, os pesquisadores solicitaram oito patentes de invenção em tecnologias relacionadas e uma patente foi emitida. Este estudo fornece um caminho de desenvolvimento sustentável para a produção química de alto valor de base biológica e produção de hidrogênio.
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