La conversion photocatalytique de la biomasse est un moyen idéal de générer du gaz de synthèse (H 2 et CO) via le clivage de la liaison C-C, qui est initiée par l'extraction d'hydrogène de la liaison O/C-H. Cependant, le manque de transfert électron-proton efficace limite son efficacité. La gazéification de conversion de la biomasse en gaz de synthèse doit être effectuée à des températures élevées (400-700 °C).

Récemment, un groupe dirigé par le professeur Wang Feng de l'Institut de physique chimique de Dalian (DICP) de l'Académie chinoise des sciences (CAS), en collaboration avec le professeur Wang Min de l'Université de technologie de Dalian, a proposé une nouvelle méthode pour réaliser la conversion photocatalytique de biopolyols en gaz de synthèse à température ambiante avec un rendement élevé.

Cette étude a été publiée dans Journal de l'American Chemical Society le 27 avril.

Les chercheurs ont préparé un catalyseur CdS modifié par des ions sulfate de surface ([SO 4 ]/CdS), ce qui pourrait augmenter simultanément le transfert d'électrons et de protons, facilitant ainsi la génération d'un mélange de gaz de synthèse à partir de biopolyols avec une activité et une sélectivité élevées.

Des caractérisations in situ combinées à des calculs théoriques ont démontré que l'ion sulfate de surface [SO 4 ] était bifonctionnel, servant d'accepteur de protons pour favoriser le transfert de protons, et augmenter le potentiel d'oxydation de la bande de valence pour améliorer le transfert d'électrons.

Par rapport au CdS vierge, [DONC 4 ]/CdS présentait un taux de génération de CO 9 fois plus élevé et un taux de H 4 fois plus élevé 2 génération. Grâce à cette méthode, une large gamme de sucres, comme le glucose, fructose, maltose, saccharose, xylose, lactose, insuline, et de l'amidon, étaient facilement convertis en gaz de synthèse.

Cette étude révèle l'effet pivot de l'ion sulfate de surface sur le transfert électron-proton en photocatalyse et fournit une méthode facile pour augmenter l'efficacité photocatalytique.