剑桥大学Annuar/刘永鹏/Reisner团队Nature Chemical Engineering：迈向规模化太阳能固废重整

剑桥大学Annuar、刘永鹏和Reisner团队在《Nature Chemical Engineering》上发表研究，报道了一种基于单源前驱体（SSP）衍生的Co-Zr混合金属助催化剂薄膜的光催化反应器，用于在1平方米尺度上实现固体废弃物的光催化重整。背景：传统光催化片材规模化制备面临高温退火、粘结剂和复杂工艺等瓶颈，且多数系统仅使用纯水或模型底物，未涉及真实废弃物流。研究目的：开发一种可扩展、室温制备的助催化剂沉积策略，以实现光催化固废重整从实验室到平方米尺度的跨越，并评估其经济可行性。结论：研究团队通过喷涂法在Al:SrTiO3上沉积Co-Zr SSP助催化剂，在户外自然光照下以预处理纤维素和葡萄糖为底物，分别获得1.51和5.24 mmol/m²的H₂产量，同时联产甲酸、乙酸等高值产物。基于真实数据的技术经济分析显示，通过优化催化剂成本和寿命，H₂成本可降至约0.93 mmol⁻¹。该工作为光催化固废重整的规模化应用提供了可行路径。