廢棄塑料的回收升級利用是實現(xiàn)雙碳目標的重要一環(huán)。利用電化學手段將廢棄塑料水解物增值為可利用的化學品是實現(xiàn)碳循環(huán)經(jīng)濟環(huán)節(jié)中一種具有前景的途徑。邱博誠教授課題組前期工作利用人工光合成手段 (ACS Catalysis, 2022, 12, 12823),實現(xiàn)了PET塑料到C1產(chǎn)物(甲酸)的高值轉化。相較于C1產(chǎn)物甲酸,C2產(chǎn)物乙醇酸具有更高的經(jīng)濟價值以及更廣闊的市場應用規(guī)模,其廣泛應用在皮革染色、食品加工、皮膚護理和生物降解材料合成等領域。2020年,乙醇酸市場規(guī)模為3.104億美元,預計到2027年將增至5.315億美元。
為此,南京農(nóng)業(yè)大學邱博誠教授團隊利用腐蝕法在泡沫鎳上原位構筑了Pt/γ-NiOOH/NF電催化劑,實現(xiàn)了在低貴金屬載量(0.18 mg cm-2)的前提下低電位(0.55 V vs. RHE)驅動PET塑料選擇性氧化制備乙醇酸。該團隊通過對比不同乙醇酸制備工藝,發(fā)現(xiàn)采用PET塑料為底物,通過電化學制備乙醇酸具有更多優(yōu)勢(如:乙醇酸產(chǎn)率高,副產(chǎn)物少,反應時間短,處理寬濃度范圍乙二醇以及較高的經(jīng)濟收益)。這種高活性且穩(wěn)定的催化劑能在較寬的反應物濃度下在陽極室將乙二醇有效氧化為乙醇酸鹽,具有高生產(chǎn)率和高法拉第效率。
圖5. PET水解液選擇性氧化機理探究。
原文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202303693
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