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研究概述

通過創新和選擇性納米催化劑將塑料廢物轉化為有價值的化學品，具有顯著的經濟利益和積極的環境影響。

然而，研究人員目前對能夠實現工業級電流密度的催化劑設計的了解還很有限。

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

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

該催化劑在1.5 V時的工業電流密度超過1 A cm^-2，法拉第效率(FE)為80%，甲酸酯產率為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）計算揭示了非晶體NiO在非晶體界面迅速轉化為γ-NiOOH，為甲酸酯解吸提供了熱力學優勢，從而實現了工業應用所需的高活性，這對于完全結晶的NiO來說很難實現。

技術經濟分析表明，使用這種催化過程回收廢棄PET可以產生每噸501美元的利潤。

這項工作為促進廢棄PET的可持續利用提供了一條經濟高效的途徑。

圖文解讀

圖1：催化劑的化學狀態分析

圖2：AC-NiO/NF和FC-NiO/NF在EOR中的電化學性能

圖3：EOR催化機理的原位拉曼和EXAFS分析

文獻信息

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

原創文章，作者：zhan1，如若轉載，請注明來源華算科技，注明出處：http://www.zzhhcy.com/index.php/2024/11/02/223e28512f/

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