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研究概述

通过创新和选择性纳米催化剂将塑料废物转化为有价值的化学品，具有显著的经济利益和积极的环境影响。

然而，研究人员目前对能够实现工业级电流密度的催化剂设计的了解还很有限。

基于此，2024年10月31日，东华大学覃小红教授/季东晓研究员、南京航空航天大学彭生杰教授在国际期刊Angewandte Chemie International Edition发表题为《Rapid Surface Reconstruction of Amorphous-Crystalline NiO for Industrial-Scale Electrocatalytic PET Upcycling》的研究论文。

在这里，研究人员开发了一种自支撑的非晶体NiO电催化剂，用于将聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）电催化升级为甲酸酯和氢气（H₂）燃料。

该催化剂在1.5 V时的工业电流密度超过1 A cm^-2，法拉第效率(FE)为80%，甲酸酯产率为7.16 mmol cm^-2 h^-1。

原位拉曼光谱、X射线吸收光谱和密度泛函理论（DFT）计算揭示了非晶体NiO在非晶体界面迅速转化为γ-NiOOH，为甲酸酯解吸提供了热力学优势，从而实现了工业应用所需的高活性，这对于完全结晶的NiO来说很难实现。

技术经济分析表明，使用这种催化过程回收废弃PET可以产生每吨501美元的利润。

这项工作为促进废弃PET的可持续利用提供了一条经济高效的途径。

图文解读

图1：催化剂的化学状态分析

图2：AC-NiO/NF和FC-NiO/NF在EOR中的电化学性能

图3：EOR催化机理的原位拉曼和EXAFS分析

文献信息

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

原创文章，作者：zhan1，如若转载，请注明来源华算科技，注明出处：https://www.v-suan.com/index.php/2024/11/02/223e28512f/

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