近日我校三峡库区生态环境教育部工程研究中心在太阳能催化生物质聚糖选择性转化领域取得重要突破。成果“过氧化物辅助高熵硫化物太阳能催化生物质聚糖选择性转化”（Peroxides-Mediated Selective Conversion of Biomass Polysaccharides over High Entropy Sulfides via Solar Energy Catalysis）在线发表于国际顶级学术期刊《能源与环境科学》（Energy & Environmental Science）上。

   《Energy & Environmental Science》是致力于发表环境保护和能源供应的顶级期刊该期刊影响因子达到39.714，主要体现环境-能源融合突显环境科学、能源科学、(生物)化学、(生物/地球)物理科学和化学工程学科的跨学科交叉研究，论文共同第一作者分别为研究助理徐怡雪和博士生王丽，共同通讯作者为三峡大学黄应平教授、叶立群教授和澳大利亚皇家墨尔本理工大学马天翼教授。

作为丰富的可再生碳资源，生物质广泛的存在于生活污水中，例如纤维素、淀粉、瓜胶等。将生物质催化转化燃料气体是替代化石燃料的理想途径，特别是在使用清洁的太阳能作为能量输入时具有重要的意义。然而，高分子量的生物质转化反应条件苛刻，极具挑战性，而且产物收率低，选择性有限。为解决上述问题，该研究论文报道开发了一种新型高熵硫化物(CdZnCuCoFe)Sx光催化剂，可以在温和的反应条件(室温和常压)下，以过氧化物为介导，将生物质聚糖(淀粉、纤维素、瓜胶)光催化转化为合成气主要成分一氧化碳(CO)，产物的选择性高达99.1%。选择主要含有生物质聚糖的实际生活废水为碳源，CO的选择性依然保持95%以上。这项工作为环境生物质选择性转化和生活污水资源化利用及水污染控制提供了新的材料平台和反应途径。上述工作得到了国家自然科学基金面上与重点项目湖北省“111”创新引智基地基金的支持。

 图   太阳能催化生物质聚糖转化CO及CO应用

  “如何利用太阳能将生活污水中的生物质聚糖(淀粉，纤维素，爪胶等)催化转化为燃料气体，是环境和能源光催化的融合与交叉，为废水能源资源化利用也提供了新的途径。”黄应平教授说到。为了弄清楚背后的作用机制，研究团队进行了长期的探索。太阳能催化下生物质聚糖选择性转化是环境催化领域里研究时间比较长的一个方向，在这个方向进行创新和发现，不仅需要对研究问题有足够的兴趣，还需要很强的洞察力、意志力和执行力。在叶立群教授看来，此次文章能够被国际顶级学术期刊《能源与环境科学》（Energy & Environmental Science）接受，对于参与的学生来说是最好的回报。“我们开发的这种新型光催化剂，可以在温和的反应条件(室温和常压)下，以过氧化物为介导，将生活污水中的生物质聚糖(淀粉、纤维素、瓜胶)光催化转化为合成气主要成分一氧化碳(CO)，CO是合成许多有机化工基础产品和中间产品的重要原料。”叶立群教授兴奋地说到。

          附：    论文链接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2023/ee/d2ee03357g