大自然給予的化石能源——石油,天然氣的儲存量是有限的。隨著社會生產力的進步,其每年的消耗量是不斷的遞增的。近些年來,世界原油的漲幅確實有些波動,但就整體而言是增長了很多。在使用化石能源的同時,也產生了一系列的污染并造成了一定的影響。例如溫室效應,厄爾尼諾現(xiàn)象,白色污染等。世界各國政府對此也有了較高的認識,都在積極的開發(fā)新型清潔能源。氫能由于其清潔無污染,來源廣,燃燒熱值高等優(yōu)點被認為是21世紀最清潔能源。光催化已被廣泛研究用于環(huán)境修復（即污染物降解和太陽能轉化即產氫和減少二氧化碳）。時至今日,氫的光催化生產主要可通過兩種方法獲得,即通過將水直接分解為H2和O2或通過對有機物進行光重整化合物。在許多有關H2光催化生成的研究中,用作電子供體的物質,通常使用有機酸,醇,硫化物/亞硫酸鹽。但是,此方法需要使用犧牲劑才能獲得良好的氫氣生產,這使該過程昂貴。如果反應體系中存在的有機電子供體是一種及其廉價的,整個過程可能具有很好的成本效益。葡萄糖是最常見和最便宜的碳水化合物,因為它可以直接從纖維素中獲得,而地球上纖維素含量最高且可再生。它常用于乙醇或丁醇生產——多種有用的生物基化學品可作為生物塑料的... 

【文章來源】： 王煦林 淮北師范大學

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

常見農作物生物質組成

光催化葡萄糖產氫及其催化產物的研究第一章71.5催化機理及產物眾所周知光催化產氫反應主要分為兩個部分：空穴處的氧化半反應及光生電子處的還原半反應。近些年來，部分有關產氫的文章，為了提高催化劑產氫活性，而加入一系列的空穴捕獲劑，諸如乳酸，Na2S,Na2SO3,三乙醇胺等。從而沒有充分的利用起能量。本文主要敘述了在利用光生電子產氫同時利用空穴處的氧化半反應來氧化多種生物質。在提高光能的利用率的同時，生產出更富有經濟價值的衍生物。以下我將分別敘述幾種常見的生物質的可能存在的產氫機理圖。1.5.1纖維素圖2.纖維素被CdS/CdOx催化同時產氫的機理示意圖。Figure2.SchematicdiagramofthemechanismofsimultaneoushydrogenproductionbycellulosecatalyzedbyCdS/CdOx.這是一種能夠通過光照在室溫下將纖維素，半纖維素和木質素轉化為H2的半導體CdS量子點（QD）。CdS是一種廉價的可見光吸收光催化劑，其電子帶隙約為2.4eV。CdS導帶相對于標準氫電極（NHE）的電位為-0.5V，為質子還原提供了足夠的驅動力。CdS價帶相對于NHE大約為+1.9V，足以對生物質中的羥基等一些基團氧化。CdOx的存在是為了抑制CdS自身的

第一章光催化葡萄糖產氫及其催化產物的研究8光腐蝕。從宏觀反應的角度來說，纖維素，半纖維素和木質素被CdS/CdOx氧化，從而產生甲酸，碳酸根及氧化有機物，在催化劑的導帶位置，光生電子成功的將氫質子還原成氫氣。1.5.2糖類圖3.葡萄糖溶液催化產氫機理示意圖。Figure3.Schematicdiagramofthehydrogenproductionmechanismofglucosesolution.葡萄糖溶液的氧化與產氫過程可大致分為以下幾個步驟C6H12O6（RCH2OH）+h+→H++RCH2O①H++e→1/2H2②RCH2O+2h++H2O→RCHO+H+③H++e→1/2H2④RCHO+h+→RCHO+H+⑤H++e→1/2H2⑥RCOOH+h+→RH+CO2⑦


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