报告时间:2014年12月17日，下午1：30
报告地点：能源楼会议中心1号会议室
报告人：邓玉林（Georgia School of Chemical & Tech Biomolecular Engineering）
报告摘要：直接利用生物质发电时一项充满挑战但非常具有应用前景的工作。其中最大的问题就是分解氧化C–C键，即使是贵金属催化剂也很难实现直接将C-C键氧化成CO2的直接转化。例如，使用贵金属催化剂也很难将很小的乙醇等通过2电子过程氧化成乙醛或者通过4电子过程氧化成乙酸。相比12电子全部氧化成CO2的过程,它们的转化效率只有16.7和33.3%。而对于大分子的生物质而言，其实现起来更加困难。目前能够实现生物质直接转化的技术主要有高温固体氧化物燃料电池和微生物燃料电池。而这些技术在现实中也面临很多问题，如催化剂毒化，转化效率低，功率密度低等一系列问题。
邓教授课题组通过对传统燃料电池系统进行理念上的创新，在低温下实现了生物质高效发电。在新系统中，生物质原料被磨碎后与一种多金属氧酸盐（POM）催化物溶液相混合，之后被置于阳光或热辐射下。作为一种光化学和热化学催化剂，POM既是氧化剂也是电荷载体。在光辐射或热辐射下，POM会使生物质发生氧化，将生物质的电荷运送到燃料电池的阳极，而电子则会被输送到阴极，在阴极进行氧化反应，通过外电路产生电流。邓玉林表示，如果只是在室温中将生物质和催化剂混合，它们将不会发生反应。但一旦将其暴露在光或热中，反应就会马上开始。
实验显示，这种燃料电池的运行时间长达20小时，这表明POM催化剂能够再利用而无需进一步的处理。研究人员报告称，这种燃料电池的最大能量密度可达每平方厘米0.72毫瓦，比基于纤维素的微生物燃料电池高出近100倍，接近目前效能最高的微生物燃料电池。邓玉林认为，在对处理过程进行优化后应该还有5倍到10倍的提升空间，未来这种生物质燃料电池的性能甚至有望媲美甲醇燃料电池。而他们最近的工作又将性能提高到了100 mWcm 2,接近于传统的直接醇燃料电池。
报告人简介：
Yulin Deng教授于1992年获得英国Manchester University化学博士学位，1992-1995年在加拿大McMaster University从事博士后研究。现为美国佐治亚理工学院School of Chemical＆Biomolecular Engineering 和 Institute of Paper Science & Technology终身教授。International Academy of Wood Science 理事（Fellow），Journal of Biobased Materials and Bioenergy、Journal of International Polymer science,、Progress in Paper Recycling等国际期刊编委。美国化学会、美国化学工程学会、美国纸浆与造纸工业技术协会成员。在国际学术期刊Journal of the American Chemical Society、Chemical Communication、Analytical Chemistry、Macromolecules、Langmuir等国际著名期刊发表学术论文150多篇。主持过多项美国国家自然科学基金、美国能源部等项目。主要研究领域包括nanomaterial synthesis and self assembling、nanodevices、biofuel and biomass materials、colloid and interface science and engineering、papermaking and paper recycling等。
联系人：DNL0305 姜鲁华
