Het team van prof. Zhang Jian van het Ningbo Institute of Materials Technology and Engineering (NIMTE) van de Chinese Academie van Wetenschappen (CAS) heeft een zeer effectief kobaltosisch oxide ontwikkeld (Co₃ O₄ ) elektrokatalysator voor het opwaarderen van furaan in combinatie met waterstofopwekking. De studie is gepubliceerd in Applied Catalysis B:Environmental .

Biomassa is een van de meest overvloedige hernieuwbare bronnen op aarde. Door middel van katalytische conversie kan biomassa worden opgewaardeerd tot een reeks brandstoffen en chemicaliën die de traditionele fossiele hulpbronnen kunnen vervangen, en zo een cruciale rol spelen bij het bereiken van het doel van "koolstofpiek en koolstofneutraliteit".

Als de ultieme bron van de meeste energie op aarde, kan zonne-energie het energiegebruikspad verkorten en de duurzaamheid van het reactieproces drastisch verbeteren wanneer het in katalytische reacties wordt geïntroduceerd.

Dankzij zwaveling en in-situ elektrochemische oxidatie ontwikkelden onderzoekers van NIMTE een hortensia-achtige Co₃ O₄ op kobaltschuim als efficiënte elektrokatalysator.

Een commerciële zonnecel werd gebruikt om een ​​ongeveer stabiele spanning van 1,60 ± 0,02 V te leveren door de helderheid aan te passen. Onder natuurlijk zonlicht, de ontwikkelde Co₃ O₄ katalysator kan biomassa 5-hydroxymethylfurfural (HMF) volledig omzetten in 2,5-furandicarbonzuur (FDCA) met een opbrengst van 93,2%, faraday-efficiëntie (FE) van 92,9% en waterstofopbrengst van 99,8%.

Vergeleken met de traditionele thermisch aangedreven methode om HMF om te zetten in FDCA, waarvoor gewoonlijk hoge temperatuur, hoge druk, zware reactieomstandigheden en zelfs dure edelmetaalkatalysatoren nodig zijn, biedt de in dit onderzoek voorgestelde fotovoltaïsche elektrokatalytische technologie op basis van aardovervloedige biomassa veel voordelen , zoals milde reactieomstandigheden, lage productiekosten, hoge energie-efficiëntie en superieure bedrijfsveiligheid.

Daarnaast hebben de onderzoekers acht uitvindingsoctrooien aangevraagd op verwante technologieën en is er één octrooi verleend. Deze studie geeft een duurzaam ontwikkelingspad voor biobased hoogwaardige chemische productie en waterstofproductie. + Verder verkennen

Ethers hebben mogelijk een duurzamere toekomst dankzij heterogene katalyse