廢棄塑料的回收升級(jí)利用是實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)的重要一環(huán)。利用電化學(xué)手段將廢棄塑料水解物增值為可利用的化學(xué)品是實(shí)現(xiàn)碳循環(huán)經(jīng)濟(jì)環(huán)節(jié)中一種具有前景的途徑。邱博誠(chéng)教授課題組前期工作利用人工光合成手段 (ACS Catalysis, 2022, 12, 12823)，實(shí)現(xiàn)了PET塑料到C1產(chǎn)物(甲酸)的高值轉(zhuǎn)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(jì)價(jià)值以及更廣闊的市場(chǎng)應(yīng)用規(guī)模，其廣泛應(yīng)用在皮革染色、食品加工、皮膚護(hù)理和生物降解材料合成等領(lǐng)域。2020年，乙醇酸市場(chǎng)規(guī)模為3.104億美元，預(yù)計(jì)到2027年將增至5.315億美元。
為此，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)邱博誠(chéng)教授團(tuán)隊(duì)利用腐蝕法在泡沫鎳上原位構(gòu)筑了Pt/γ-NiOOH/NF電催化劑，實(shí)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(qū)動(dòng)PET塑料選擇性氧化制備乙醇酸。該團(tuán)隊(duì)通過(guò)對(duì)比不同乙醇酸制備工藝，發(fā)現(xiàn)采用PET塑料為底物，通過(guò)電化學(xué)制備乙醇酸具有更多優(yōu)勢(shì)(如：乙醇酸產(chǎn)率高，副產(chǎn)物少，反應(yīng)時(shí)間短，處理寬濃度范圍乙二醇以及較高的經(jīng)濟(jì)收益)。這種高活性且穩(wěn)定的催化劑能在較寬的反應(yīng)物濃度下在陽(yáng)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(jī)理探究。
原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202303693
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