CdS基纳米管光催化氧化5-羟甲基糠醛选择性生成2,5-呋喃二甲醛

作     者：舒恒 包义德日根 那永 Shu Heng;Bao Yide-Rigen;Na Yong

作者机构：哈尔滨工业大学化工与化学学院哈尔滨150001 

出 版 物：《化学学报》 (Acta Chimica Sinica)

年 卷 期：2022年第80卷第5期

页      面：607-613页

核心收录：

学科分类：081702[工学-化学工艺] 081705[工学-工业催化] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0703[理学-化学] 

基　　金：国家自然科学基金(No.21603046) 黑龙江省优秀青年基金(No.YQ2019B003)资助 

主　　题：生物质 5-羟甲基糠醛 2,5-二甲酰基呋喃 光催化 硫化镉 

摘      要：将生物质转化为高附加值化学品以替代传统化石能源衍生的碳资源不可再生能源已经引起了人们的广泛关注.本工作制备了内部中空的ZnS@CdS/Ni纳米管催化剂用于光催化氧化5-羟甲基糠醛(HMF).通过X射线光电子能谱表征了催化剂内部存在ZnS缺陷态使得ZnS能带带隙降低.光照条件下,光生空穴能够从Cd S迁移至ZnS缺陷态,抑制了ZnS@CdS内部的载流子复合,提高了光催化性能.中空的纳米管表面负载Ni催化剂可以参与质子还原产氢的反应,而ZnS@CdS内部产生的空穴可以催化氧化HMF选择性生成2,5-呋喃二甲醛(DFF).光反应1 h后,HMF的转化率达到36%,产物DFF选择性为99%,并且催化剂可以重复利用三次而不降低催化效果.