大连化学物理研究所王峰研究员等人报道了木质纤维素衍生的甲基呋喃可作为有机基质生产柴油前体(DFPs)和H_2，使用掺钌的ZnIn₂S₄催化剂，通过光激发产生电子和空穴最终获得两种有价值的燃料。美国辛辛那提大学Yujie Sun对此做出评论。

与其他一系列过渡金属掺杂光催化剂(Cu-、Ag-、Ni-、Pd-、Mo-和Pt-ZnIn2S4)相比，Wang等人证明了Ru掺杂ZnIn₂S₄具有许多优点，提高了催化剂的光捕获能力和电荷分离效率，提高了整体的光催化性能。在可见光照射下，H₂和DFPs的产生速率分别为6.0 mmol g_catalyst-¹ h^-1和1.04 gcatalyst-1 h-1。对照实验表明，反应通过自由基机制进行，碳氢键断裂是限速步骤的关键。研究结果还表明，使用含有适当数量碳原子的生物衍生基底物，基于自由基的偶联反应还可以用于生成柴油、汽油(4-12个碳)和喷气燃料(5-16个碳)分子或其前驱体。

由于生物质衍生的碳化合物的可再生特性，基于这种原料的工业化生产无疑是可持续生产化学品和燃料的一个有前途的途径，而DFPs和H₂的光催化协同生产显然是朝着该方向迈出的一步。然而，呋喃化合物在Ru-ZnIn₂S₄作为催化剂时转化率相对较低，这引起人们对其能否扩展到工业应用上的怀疑。同样重要的是，从反应介质中分离纯化DFPs的成本可能很高。总的来说，目前的工作是迈出了生物质转化有希望的一步，但是要实现实际应用则需要在催化剂优化和反应设计方面做出更多的努力。

Guanqun Han & Yujie Sun. One catalyst, two fuels. Nature Energy. 2019

DOI: 10.1038/s41560-019-0411-5

https://www.nature.com/articles/s41560-019-0411-5