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Visible‐Light‐Driven Lignin Valorization into Value‐Added Chemicals and Sustainable Hydrogen Using Zn1‐xCdxS Solid Solutions as Photocatalyst

木质素 光催化 生物量(生态学) 制氢 固溶体 基质(水族馆) 化学工程 带隙 化学 材料科学 碳纤维 纳米技术 有机化学 催化作用 光电子学 复合材料 工程类 地质学 海洋学 复合数
作者
Bruna Palma,Xi Cheng,Liyang Liu,Na Zhong,Heng Zhao,Scott Renneckar,Steve Larter,Md Golam Kibria,Jinguang Hu
出处
期刊:ChemPhotoChem [Wiley]
卷期号:6 (12) 被引量:6
标识
DOI:10.1002/cptc.202200193
摘要

Abstract Biomass photorefinery for simultaneous production of value‐added chemicals and sustainable hydrogen holds promising perspective to achieve a negative carbon economy. However, insight into lignin valorization by the photorefinery approach is still lacking due to the extremely complex structure and component. In this work, we design a series of Zn 1‐ x Cd x S solid solutions as photocatalyst to reveal the photocatalytic mechanism for model component conversion. Bandgap engineering by changing the Zn/Cd ratio is proven to efficiently regulate the reaction pathway. Specifically, Zn 0.75 Cd 0.25 S (ZCS25) presented the best performance for hydrogen evolution (610±105 μmol h −1 g cat. −1 ) while Zn 0.5 Cd 0.5 S (ZCS50) demonstrated the best substrate conversion to monophenolic compounds. Besides, the well‐designed Zn 1‐x Cd x S solid solutions also show the ability to produce hydrogen and eliminate a methoxy group from real lignin by the photorefinery approach. This present work demonstrates a good example of biomass valorization by careful design of photocatalysts.
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