初级生产是通过光/化学合成过程将二氧化碳，水和无机养分转化为大量生物质，这在碳中和中起着至关重要的作用。然而，碳排放量巨大的生物质传统燃烧往往会影响碳中性平衡。因此，探索保证生物质生产利用周期碳平衡的新技术至关重要。稻壳(RHs)作为一种典型的农业废弃物，其含有75-85 wt%的有机质、15-20 wt%的二氧化硅和微量的无机元素(如K、S、Mg、Zn和P)。此外，RHs已被用作生产硅基或碳基材料的资源。虽然目前已经实现了RHs的资源利用，但存在一些主要的缺陷。首先，RHs的有机质量和生物硅同时转化为目标材料的功能部分还有待实现。其次，多步骤合成方法需要繁琐的过程来分离和提纯产品。同时，无用的副产物(如灰分和挥发液)的形成将阻碍材料的连续生产，甚至毒害它们失去催化活性。最后，从RHs制备杂化纳米结构的方法很少通过传统的高温加工方法实现。因此，通过简便有效的过程将RHs工程转化为增值材料，特别是能够产生可再生燃料的候选材料具有重要意义，同时非常具有挑战性。

有鉴于此，武汉大学肖巍教授，南洋理工大学楼雄文教授报道了从一氧化碳的一锅熔融盐辅助电化学合成法，从RHs制备SiC-纳米线/C（SiC-NW/C）复合材料作为有效的CO₂RR光催化剂，这有望实现可持续的碳循环。

文章要点

1）在NaCl-CaCl₂的熔融盐中，RHs被电化学转化为SiC-NW/C和CO₂。释放的CO₂气体可以提供初级生产以形成生物质，或者通过衍生的SiC-NW/C光催化还原为CO。作为回报，所产生的CO燃料可以为熔融盐电解器提供动力。因此，从理论上讲，RHs到SiC-NW/C的转换是一个闭环碳循环。

2）在模拟的阳光照射下，SiC-NW/C光催化剂显示出高的CO₂-CO还原活性，而无需任何助催化剂或牺牲剂的辅助。

Wei Weng, et al, Direct Conversion of Rice Husks to Nanostructured SiC/C for CO₂ Photoreduction, Adv. Mater. 2020

DOI: 10.1002/adma.202001560

https://doi.org/10.1002/adma.202001560