过渡金属硫化物是一类非常重要的半导体材料，在光催化领域有着广泛的应用。木质纤维素生物质是最大的可再生碳资源，近年来，人们在利用金属硫化物半导体将木质纤维素光催化转化为高质量燃料和增值化学品方面取得了大量进展。
近日，厦门大学王野教授，谢顺吉高级工程师，比利时鲁汶大学Bert F. Sels综述了基于金属硫化物的木质纤维素光催化体系的研究进展和突破，重点阐述了木质素的选择性解聚和一些重要生物平台的氧化偶联。
文章要点
1）生物聚合物向增值化学品的选择性转化通常包括两个连续的催化步骤[，即大分子解聚为小平台化学品和生物平台下游升级为目标产品。目标C-O或C-C键的断裂以及在保持其他官能团不变的情况下特定官能团的选择性转化是选择性解聚和升级的关键挑战。关于金属硫化物的优点包括：i）金属硫化物是选择性裂解木质素中C-O键的有效催化剂；ii）金属硫化物量子点可以有效地断裂生物质原料中的C-O键或C-C键；iii）金属硫化物半导体对生物平台氧化生成羰基或羧基具有高选择性；iv）几种基于金属硫化物的光催化体系在耦合生成高碳方面表现出独特的性能。
2）作者详细阐明了上述转变的反应机理，详细总结了金属硫化物在基本反应步骤中的作用，即C-H活化、C-O裂解和C-C偶联，分析和探讨了金属硫化物半导体优势的基本原理。
参考文献
Xuejiao Wu, et al, Metal Sulfide Photocatalysts for Lignocellulose Valorization, Adv. Mater. 2021
DOI: 10.1002/adma.202007129
https://doi.org/10.1002/adma.202007129
