中國粉體網訊  PET塑料在包裝領域有廣泛應用，給人們的日常生活增添了便利，但與日俱增的塑料廢棄物嚴重破壞了生態系統。消除塑料垃圾的一個有效方法是將其轉化成有較高價值的產品，稱為“升級回收”。

2021年8月17日，清華大學化學系副教授段昊泓和其團隊在《自然—通訊》發表了一篇名為《Electrocatalytic upcycling of polyethylene terephthalate to commodity chemicals and H₂ fuel》的文章，闡述了一種以鈷-鎳金屬基（CoNi_0.25P）為電催化劑，在KOH堿性電解質中電解回收聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）塑料的方法。此方法不僅減少了塑料廢棄物對環境的污染，還能變廢為寶，產物為二甲酸鉀（KDF）、對苯二甲酸（PTA）以及氫氣燃料。

▲a PET回收的傳統路線/b 催化電解PET轉化為具有商業價值的化學物質和H₂燃料（路線I）/c不同電流密度下路線I的技術經濟分析（TEA）。

PET的聚酯性質使其在溫和條件下即容易在堿性物質或水解酶的催化下分解為單體，進一步轉化為有價值的產品；而過渡金屬基磷化物（特別是富含地球的Co和Ni）在各種反應中被證明是有效的電催化劑，包括HER、OER和有機轉化。本文獻中所闡述的方法即利用了上述兩個特征，主要反應過程如下：

此方法中充分利用了CoNi_0.25P催化劑的高效性和選擇性：PET在KOH堿性溶液被催化水解，產生兩種單體PTA和EG，后者在電解槽中，在CoNi_0.25P催化劑作用下，選擇性地（>90%）在陽極進行C–C裂解生成甲酸鹽；與此同時，在同一催化劑作用下，H₂在陰極上生成。隨后，將無水性甲酸加入PET電解質中，將pH值調整為3，甲酸作為PET電解液的酸化劑，使白色PTA從電解質中沉淀，然后過濾回收；余下的液體通過濃縮和結晶轉化為固體KDF。最后，獲得的PTA和KDF在60°C的真空烤箱中干燥。初步的技術經濟分析（TEA）估計，每噸PET廢棄物的升級回收凈收入為350美元。

（中國粉體網編輯整理/長安）

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