电催化升级回收为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)塑料的处理提供了一条有前景且可持续的途径,不仅解决了严重的废物污染问题,还能生产出高附加值的化学品。然而尽管取得了一些重要成果,但其活性和选择性仍低于实际需求。
2025年4月10日,四川大学刘犇研究员、孙立智博士在国际顶级期刊Nature Communications上发表了题为《Pulsed electrosynthesis of glycolic acid through polyethylene terephthalate upcycling over a mesoporous PdCu catalyst》的研究论文。
该研究采用脉冲电催化来改造层状介孔钯铜(LM-PdCu)催化剂的化学吸附特性,该催化剂在常温常压下对PET升级回收中高附加值草酸(GA)的电催化选择性合成表现出高活性和稳定性。
LM-PdCu通过原位成核和连接策略沿着组装的层状模板合成,其堆叠形态和层状介孔结构在动力学上加速了GA的选择性脱附,并在脉冲模式下持续电催化过程中暴露出金属催化剂的新鲜活性位点。
因此,该策略在宽电位窗口下实现了GA>92%的法拉第效率,转化率达到0.475mmolcm-2h-1,并且循环稳定性超过20次。此外,脉冲电催化还对从真实瓶装废弃物塑料中规模化合成GA显示出良好电催化性能。
该工作提出了一种通过升级各种废料原料来选择性电催化合成增值化学品的可持续途径。
Han, S., Sun, L., Fan, D. et al. Pulsed electrosynthesis of glycolic acid through polyethylene terephthalate upcycling over a mesoporous PdCu catalyst. Nat Commun 16, 3426 (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-58813-3
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