科學(xué)家提出電化學(xué)重整廢棄塑料PET制備乙醇酸
將廢棄的PET塑料通過化學(xué)手段轉(zhuǎn)化為高附加值的化工產(chǎn)品是解決當(dāng)前日益嚴(yán)重的塑料污染、實現(xiàn)碳中和的有效途徑之一。電化學(xué)氧化提供了一種可持續(xù)的解決策略，可以在溫和條件下將廢棄PET衍生的乙二醇轉(zhuǎn)化為高值化學(xué)品，與此同時在陰極產(chǎn)生氫氣。然而乙二醇氧化仍面臨反應(yīng)過程復(fù)雜、產(chǎn)物選擇性差、催化劑易失活等難題。
近日，中科院理化所光化學(xué)轉(zhuǎn)換與合成中心陳勇研究員團隊設(shè)計并合成了一種Pd-Ni(OH)2復(fù)合電催化劑，通過Pd和Ni雙位點的協(xié)同作用可以將乙二醇高選擇性的氧化為乙醇酸，同時抑制了反應(yīng)過程中羰基物種對催化劑的毒化失活。乙二醇轉(zhuǎn)化率為93.2%時，乙醇酸的選擇性高達(dá)91.6%。甚至在工業(yè)級電流密度下（600 mA·cm-1），催化劑同樣具有高法拉第效率和選擇性（> 85%）。此外，該催化劑在流動電解池中連續(xù)工作200小時以后，性能仍然保持穩(wěn)定，優(yōu)于目前所有報道的鈀基乙二醇氧化催化劑。
電化學(xué)氧化PET衍生的乙二醇生成乙醇酸示意圖
相關(guān)研究成果發(fā)表在德國應(yīng)用化學(xué)Angew. Chem. Int. Ed期刊上，文章的第一作者為理化所特別研究助理劉福來博士。研究工作得到了國家自然科學(xué)基金委、中科院-香港大學(xué)新材料聯(lián)合實驗室基金以及中國博士后科學(xué)基金等資助項目的資助。
文章鏈接：https://doi.org/10.1002/anie.202300094
