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近日,中国科学院大连化学物理研究所研究员王峰团队在生物质制氢和柴油领域取得新进展,相关成果发表在《自然-能源》(Nature Energy)上。
由于生物质储量大、年产量高且容易被氧化,因此光催化生物质制氢是一种有潜力的制氢方式。目前生物质制氢后通常被转化成了组分更复杂、更难以解聚的产物而成为废弃物,限制了生物质制氢的应用。因此,在制氢的同时,把生物质选择性地转化成化学品或油品,将降低产物生成的成本,并实现生物质的完全利用。
该团队利用可见光催化无氢受体的脱氢C-C偶联反应(ADC)和自由基的共振特性,将木质纤维素下游产物2-甲基呋喃和2,5-二甲基呋喃转化为组分非常丰富的柴油前驱物(Diesel Fuel Precursors, DFPs)。该过程同时产生了同等量的氢气,并可以在452nm波长取得最高15.2%的柴油前驱物量子产率。该柴油前驱物组分为呋喃类化合物,包含的碳数范围为C10~C12和C15~C18,并同时含有直链和支链烷烃的前驱物,其中支链烷烃前驱物的选择性约为41%。将该柴油前驱物加氢脱氧后可以得到相应的烷烃组成的柴油。该合成柴油86%以上的组分为直链和带一个支链的烷烃,与石油来源柴油中链烷烃结构相近。实验表明,产生的氢气可以单独使用,也可以用于加氢脱氧反应,从而减少该过程氢气的使用。综合原位X射线吸收光谱(XAFS)和理论计算等催化表征方法揭示了Ru掺杂ZnIn2S4中取代六配位In离子的Ru离子是提高光催化效率的主要原因。
该研究工作成功实现了生物质制备氢气和柴油,实现了生物质的完全利用。此外,制备的柴油组分非常丰富,同时包含直链和支链烷烃。该工作提出了可持续碳资源和太阳能转化为清洁能源(H2,柴油或煤油)的方式。
该工作得到国家自然科学基金和中科院先导专项的资助。
大连化物所在生物质制氢和柴油领域取得新进展
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在制浆造纸、生物炼制以及农业生产过程中,会产生许多生物质下脚料或废弃物,通过制氢技术可将这些废弃物转化再利用。以生物质为原料来制取氢气具有节能、环保、来源丰富的优点,主要包括化学法与生物法。化学法又细分为气化法、热解重整法、超临界水转化法以及其他化学转化方法。生物法可细分为光解水
汽车以及大动力装置都离不开柴油这一宝贵能源,氢气则是面向未来的清洁能源——两者都是人类赖以生存的能源基础。近日,大连化物所王峰研究员团队提出并在实验中实现了一种利用光能(太阳能或人造光源)并以生物质下游产品为原料,制备柴油和氢气的设想。相关论文发表在国际顶级学术期刊《自然·能源》
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北极星氢能网获悉,3月2日,液化空气中国位于天津滨海新区的氢气充装中心项目举行动工仪式。2023年,公司与天津港保税区签署协议,投资1.45亿元以建造、拥有和运营一座氢气充装中心,支持京津冀地区氢生态系统的发展。氢气充装中心通过管道接收氢气,气体经过压缩后由鱼雷管车运送至加氢站或工业客户处
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北极星氢能网获悉,日前,由中国石油渤海装备公司研究院牵头申报的“氢气储输管道用钢管”国家标准正式通过立项批复,这是国内首个氢气储输管道用钢管国家标准。据了解,《氢气储输管道用钢管国家标准》,是为落实《氢能产业发展中长期规划(2021——2035年)》《国家标准化发展纲要》《“十四五”推动
北极星氢能网获悉,近日,在四川省成都市两会期间,成都市人大代表、东方电气氢能(成都)有限公司总经理张章针对氢能产业如何继续高质量发展,提出了建议。张章提到,在生产领域,氢气生产仍按危化品管理,制氢须在省级以上化工园区内,受限于成都有限的化工园区资源,目前制氢项目落地困难,制氢端与
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北极星氢能网获悉,近日,阿克苏地区商务局发布关于地区新能源产业项目落地相关政策,其中新能源规模化制氢路径中指出,通过光伏发电电解水制氢,所发电量由制氢项目消纳;制1万吨氢气需配置规模15万千瓦光伏。制氢项目原则应布局在氢能产业发展示范区内,氢生产项目与新能源项目应为同一投资主体。鼓励
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北极星氢能网获悉,1月18日,有投资者在互动平台向深圳燃气提问:请问天燃气掺氢项目未来氢气来源是对外采购还是采用新能源自制绿氢?公司回答表示:公司天然气掺氢项目氢气来源未来会结合原材料供应和市场情况,综合采用光伏+谷电制氢、外购氢等多种方式。
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