发展可再生清洁能源已成为全球的关注焦点。从储量丰富、可再生的生物质资源制备的生物甲烷是一种非常有前途的清洁能源。生物质分子中存在大量坚固且种类繁多的C-C键和C-O键，低温条件下生物质资源高选择性的转化至甲烷具有相当大的挑战性。

近日，大连理工大学张大煜学院王敏特聘研究员团队和大连化物所王峰研究员团队合作，发展了一种载体氧缺陷介导的生物质直接甲烷化新方法，将生物质氧化到CO₂与CO₂催化加氢到CH₄过程耦合起来，成功发展了较温和条件下生物质资源直接甲烷化过程，实现了包括木质纤维素在内的生物质资源在温和条件下(< 200ºc)的高选择性转化到甲烷。研究发现，生物质分子被ru/tio₂催化剂的晶格氧氧化至CO₂，并在催化剂上生成氧缺陷。随后，CO₂加氢还原到CH₄过程中，裂解出的氧原子会填充氧缺陷从而恢复催化剂。该催化过程在温度低至120ºC时依然可以稳定催化甘油水溶液产生CH₄。本研究为生物质资源的有效利用提供了新的思路，为生物质资源的利用开拓了新的路径。

相关成果以“Oxygen Vacancy Mediated Catalytic Methanation of Lignocellulose at Temperature below 200℃”为题，于近日发表在《焦耳》（Joule）上。

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.joule.2021.07.001