從生物質(zhì)制備合成氣主要通過高溫(400至700°C)氣化方法，該方法反應(yīng)條件較為苛刻。因此，采用光催化方法實現(xiàn)常溫條件下的生物質(zhì)制備合成氣過程具有重要前景。

本工作中，合作團隊利用等離子體氧化法制備了表面具有硫酸根的[SO4]/CdS催化劑，[SO4]可以作為質(zhì)子受體，有效縮短質(zhì)子傳輸?shù)木嚯x，促進質(zhì)子耦合電子轉(zhuǎn)移過程(PCET)。該催化劑在光催化生物質(zhì)多元醇制合成氣反應(yīng)中，一氧化碳和氫氣的產(chǎn)生速率分別是CdS的9倍和3倍。本研究為光催化劑活性調(diào)控提供了新思路。

相關(guān)成果以題為“Surface Sulfate Ion on CdS Catalyst Enhances Syngas Generation from Biopolyols”發(fā)表在《美國化學會志》(J. Am. Chem. Soc.)上。該工作得到國家自然科學基金、科技部重點研發(fā)計劃、中科院B類先導(dǎo)專項“能源化學轉(zhuǎn)化的本質(zhì)與調(diào)控”等項目的資助。(文/圖 張曉辰、劉慧芳)