La conversione fotocatalitica della biomassa è un modo ideale per generare syngas (H ₂ e CO) tramite la scissione del legame C-C, che viene avviato dall'estrazione dell'idrogeno dal legame O/C-H. Però, la mancanza di un efficiente trasferimento elettrone-protone ne limita l'efficienza. La gassificazione di conversione della biomassa in syngas deve essere eseguita ad alte temperature (400-700 °C).

Recentemente, un gruppo guidato dal Prof. Wang Feng del Dalian Institute of Chemical Physics (DICP) dell'Accademia Cinese delle Scienze (CAS), in collaborazione con il Prof. Wang Min della Dalian University of Technology, ha proposto un nuovo metodo per realizzare la conversione fotocatalitica di biopolioli in syngas a temperatura ambiente con alta efficienza.

Questo studio è stato pubblicato in Giornale della Società Chimica Americana il 27 aprile.

I ricercatori hanno preparato un catalizzatore CdS modificato con ioni solfato di superficie ([SO ₄ ]/CdS), che potrebbe aumentare simultaneamente sia il trasferimento di elettroni che di protoni, facilitando così la generazione di miscele di syngas da biopolioli con elevata attività e selettività.

Le caratterizzazioni in situ combinate con calcoli teorici hanno dimostrato che lo ione solfato superficiale [SO ₄ ] era bifunzionale, fungendo da accettore di protoni per promuovere il trasferimento di protoni, e aumentare il potenziale di ossidazione della banda di valenza per migliorare il trasferimento di elettroni.

Rispetto ai CdS incontaminati, [COSÌ ₄ ]/CdS ha mostrato un tasso di generazione di CO 9 volte superiore e H . 4 volte superiore ₂ generazione. Attraverso questo metodo, una vasta gamma di zuccheri, come il glucosio, fruttosio, maltosio, saccarosio, xilosio, lattosio, insulina, e amido, sono stati facilmente convertiti in syngas.

Questo studio rivela l'effetto fondamentale dello ione solfato superficiale sul trasferimento elettrone-protone nella fotocatalisi e fornisce un metodo facile per aumentare l'efficienza fotocatalitica.