Angew:无定形NiO工业电流电催化PET转化为甲酸和氢气
纳米技术 纳米 2024-11-03

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通过先进和选择性的纳米催化剂将塑料转化为高附加值化学品能够提供显著的经济效益,有益于环境保护,但是目前人们对于工业级电流密度的电催化剂设计仍然缺乏深入理解和认识。

有鉴于此,南京航空航天大学彭生杰教授、东华大学覃小红、季东晓等报道开发了自身作为载体的无定形NiO电催化剂,能够通过电催化方法将PET转化为甲酸和氢气。

本文要点

(1)

无定形NiO催化剂能够在1.5 V vs RHE达到1 A cm-2工业电流密度,法拉第效率达到80 %,甲酸产率为7.16 mmol cm-2 h-1

(2)

原位Raman光谱表征、XAS表征以及DFT理论计算结果表明,在工业电流密度,界面无定形NiO发生快速的转变为γ-NiOOH,生成的甲酸发生热力学优势的脱附,因此产物的选择性得到较高,这对于NiO晶体非常困难。经济系数分析结果表明通过这种方法进行的PET的循环回收每吨产生的效益达到$501。这项工作展示了一种价格有优势且高效率的PET废品处理技术。

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参考文献

Wei Ding, Dongxiao Ji, Kangkang Wang, Yinghui Li, Qingliang Luo, Rongwu Wang, Linlin Li, Xiaohong Qin, Shengjie Peng, Rapid Surface Reconstruction of Amorphous-Crystalline NiO for Industrial-Scale Electrocatalytic PET Upcycling, Angew. Chem. Int. Ed. 2024

DOI: 10.1002/anie.202418640

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202418640


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