二：為什麽用生物質製備甲酰胺？

甲酰胺是一種極其重要的平台化學品和有機溶劑。它是合成各種醫藥、農藥、染料的重要中間體，也是生產高性能工程塑料（如聚氨酯）的原料。

工業上生產甲酰胺通常是通過一氧化碳和氨氣在高壓（幾十個大氣壓）和高溫（幾十到上百度）以及甲醇鈉等強堿催化劑下反應製得。這個過程能耗高、有安全風險（使用劇毒CO氣體）、且條件苛刻。

而生物質來源於植物，是取之不盡的碳資源，具有可再生與可持續的優勢；整個過程可以實現碳中性循環，綠色環保；生物質平台分子（如葡萄糖、纖維素、甚至甘油）通常含有豐富的羥基（-OH）、醛基（-CHO）等官能團，是製備含氧、含氮化學品（如甲酰胺）的理想前體。

三：光電催化如何將生物質升級為甲酰胺？

這個過程的核心是將生物質衍生物（如葡萄糖）在光陽極上氧化，同時將合適的氮源（如NO₃⁻, NO₂⁻, N₂ 或 NH₃）在陰極上還原並耦合，最終選擇性生成甲酰胺。目前，該路徑仍處於實驗室前沿探索階段。

四：總結

利用光電催化技術將生物質升級為甲酰胺是一項極具潛力的前沿科學方向。它旨在模仿自然光合作用，用太陽光驅動的“綠色”過程，替代傳統高能耗、高汙染的合成方法。雖然目前仍處於基礎研究階段，麵臨諸多科學和工程挑戰，但它代表了未來化學工業向清潔、低碳、高效方向轉型的重要探索路徑之一。