韩国蔚山国立科学技术研究院（UNIST）的研究人员开发了一种新颖的工艺，利用各种类型的生物质（包括木质素）生产氢，作为水氧化作为电子源的有效替代品。
在《ACS催化》杂志上发表的一篇论文中，研究人员报告说，这种方法可以在酸性pH值下高效地（光）电化学生产氢，法拉第效率接近于1，并带来了副产品的额外经济效益。
通过木质素分解产生副产物和放出氢气的示意图。来源：UNIST
原则上，可以使用可再生能源产生的电能通过电化学过程生产有价值的化学物质，例如氢气，合成气，烃和醇。无论最终产品如何，都必须通过牺牲性化学物质的氧化来提取电子，以还原上述化学物质。传统上，水被认为是廉价而清洁的电子源。2H 2 OÒ 2 + 4H + + 4e中-，E ö = 1.23V相对于可逆氢电极（RHE）。
然而，由于源自其四电子转移过程的动力学缓慢，有效的水氧化或氧释放反应（OER）仍是一项艰巨的任务。尽管在OER催化剂的开发许多报告，仍然存在如使用昂贵的元件的限制（例如，铂，钌，和Ir），高过电位（例如，高于1.5〜1.6 V，相对于RHE在10mA厘米- 2），以及电极和催化剂的低稳定性，尤其是在酸性pH值下。
在这方面，研究人员还探索了替代电子源。…在这项研究中，我们报告说，可以通过以远远低于1.23V的偏压进行的磷钼酸（PMA）氧化解聚，轻松地从各种生物质中提取电子。PMA可以充当电子介体和生物质解聚的催化剂。简而言之，PMA可以在氧化大量生物质废物（如木质素和巨大的桔梗，阿拉伯树胶，稻草和落叶松的切碎颗粒）后在室温下轻松还原。我们特别关注木质素作为电子源，因为尽管选择性解聚困难，但木质素的利用率低，但实用性却很低。
—Oh et al.
UNIST系统用钼（Mo）催化剂分解木质素以产生高附加值的化合物，并且在此过程中提取的电子有效地产生了氢。该新设备旨在将电子从木质素沿着金属丝移动到发生放氢反应（HER）的电极。
使用这种新系统，由于不需要氧气反应，因此不需要高能量和贵金属催化剂，因此与常规水电解相比，我们可以以更少的能量（过电压）生产氢气。传统方法需要超过1.5伏的电压，但是新系统能够以更低的电势（0.95伏）产生氢气。
—Hyeonmyeong Oh, first author
此外，通过木质素分解产生的香草醛或一氧化碳（CO）对于各种工业过程都是非常有用的物质。
新的生物燃料系统是一种利用廉价的催化剂和低电压代替昂贵的催化剂（如铂（Pt））来生产氢气和有价值的化学品的技术。我们的工作意义重大，因为它提出了一种替代水电解中产生氧气的反应的新方法。
—Professor Jungki Ryu, corresponding author
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