本技术涉及光热催化与生物质资源利用技术,介绍了一种磺化生物炭PC-SO3H-1的制备技术及其在生物质转化中的应用。该技术包括对纤维素进行NaOH水溶液超声预处理和洗涤,以制备高效的催化材料。
背景技术
在人类活动中,大量使用不可再生的化石燃料引发了一系列全球关注的重大问题,如环境污染、能源枯竭和温室效应等。为进一步解决这些问题并应对气候变化带来的挑战,推广可再生能源已成为当务之急。其中,生物柴油作为一种优质的化石柴油替代品,具有低毒性、生物降解性,不仅能和传统化石柴油很好地混合,还能降低温室气体排放。通常,生物柴油可以在催化作用下,通过甘油三酯与短链醇的酯交换反应或者游离脂肪酸与短链醇的酯化反应转化而来。
一般来说,传统热催化技术操作简单,但主要依靠电能额外加热,容易造成巨大的能源消耗。而环境友好型的光催化技术,虽然能够在温和的反应条件下将太阳能转化为化学能,却常常受到光载流子有限的分离和迁移效率的严重制约,导致催化效率大大降低,这严重阻碍了该技术的广泛应用。因此,能够将太阳能转化为热能和化学能的光热催化技术,因其环保、前所未有的光捕获效率、无需额外能量供应等优点,引起了人们的极大关注。光热催化技术不仅弥补了光催化和热催化各自的局限性,显著提升了反应的选择性和效率,同时有效降低了反应的活化能。光热催化技术能够将反应速率提高到一个工业水平,成为大规模利用太阳能生产燃料的有前景的解决方案。然而,目前广泛应用的光热材料,如贵金属和半导体,仍面临着不可持续、光热转换效率低下以及成本高昂等一系列挑战。因此,开发一种高效、低成本且环保的新型光热材料显得尤为重要。
实现思路