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中國科學院院士、中國科學院大連化學物理研究所研究員李燦團隊發展了一種基于雙釩氧化還原電對的“離場電催化”新策略，將秸稈、玉米芯等難溶原始生物質在溫和條件下高效轉化為氫氣與甲酸。該技術為生物質資源的大規模、高值化利用提供了一條有工業化前景的新路徑。相關研究成果近日發表于《化學工程雜志》。研究團隊創新性地提出了“離場電催化”概念。該策略利用兩對釩基氧化還原電對作為“化學搬運工”，將發生在電極上的反應轉移至均相溶液中進行，實現了電荷轉移和化學反應在空間上的分離。其中，陽極產生的釩電對可精準切斷纖維素和半纖維素中的碳-碳鍵，通過逐步氧化將其高效轉化為單一產物——甲酸；陰極的釩電對則高效催化質子還原產氫，法拉第效率接近100%。消耗后的電對在電化學池中再生，實現持續運行。團隊將這一策略應用于原始生物質顆粒（由纖維素、半纖維素、木質素組成）的直接轉化，其中纖維素、半纖維素重整為氫氣和甲酸，不溶的木質素被分離出來。該策略反應電壓低于傳統電解水，能耗成本低，能夠聯產甲酸，提升了過程經濟性。此外，其反應與再生元空間解耦的設計，可兼容現有化工設備，為大規模應用提供了可行性驗證。相關論文信息：https://doi.org/10.1016/j.cej.2025.172389（原載于《中國科學報》?2026-01-19 第3版 綜合）