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研究概述

通過創(chuàng)新和選擇性納米催化劑將塑料廢物轉(zhuǎn)化為有價(jià)值的化學(xué)品，具有顯著的經(jīng)濟(jì)利益和積極的環(huán)境影響。

然而，研究人員目前對(duì)能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)級(jí)電流密度的催化劑設(shè)計(jì)的了解還很有限。

基于此，2024年10月31日，東華大學(xué)覃小紅教授/季東曉研究員、南京航空航天大學(xué)彭生杰教授在國際期刊Angewandte Chemie International Edition發(fā)表題為《Rapid Surface Reconstruction of Amorphous-Crystalline NiO for Industrial-Scale Electrocatalytic PET Upcycling》的研究論文。

在這里，研究人員開發(fā)了一種自支撐的非晶體NiO電催化劑，用于將聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET）電催化升級(jí)為甲酸酯和氫氣（H₂）燃料。

該催化劑在1.5 V時(shí)的工業(yè)電流密度超過1 A cm^-2，法拉第效率(FE)為80%，甲酸酯產(chǎn)率為7.16 mmol cm^-2 h^-1。

原位拉曼光譜、X射線吸收光譜和密度泛函理論（DFT）計(jì)算揭示了非晶體NiO在非晶體界面迅速轉(zhuǎn)化為γ-NiOOH，為甲酸酯解吸提供了熱力學(xué)優(yōu)勢，從而實(shí)現(xiàn)了工業(yè)應(yīng)用所需的高活性，這對(duì)于完全結(jié)晶的NiO來說很難實(shí)現(xiàn)。

技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析表明，使用這種催化過程回收廢棄PET可以產(chǎn)生每噸501美元的利潤。

這項(xiàng)工作為促進(jìn)廢棄PET的可持續(xù)利用提供了一條經(jīng)濟(jì)高效的途徑。

圖文解讀

圖1：催化劑的化學(xué)狀態(tài)分析

圖2：AC-NiO/NF和FC-NiO/NF在EOR中的電化學(xué)性能

圖3：EOR催化機(jī)理的原位拉曼和EXAFS分析

文獻(xiàn)信息

Rapid Surface Reconstruction of Amorphous-Crystalline NiO for Industrial-Scale Electrocatalytic PET Upcycling,?Angewandte Chemie International Edition,?2024.?

原創(chuàng)文章，作者：zhan1，如若轉(zhuǎn)載，請注明來源華算科技，注明出處：http://www.xiubac.cn/index.php/2024/11/02/223e28512f/

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