塑料廢品的催化增值化為可持續發展的循環經濟提供幫助,在溫合反應條件下將廣泛使用的聚酯、PET進行選擇性催化轉化是個具有吸引力的方法,這是因為這種方法具有能耗較低和碳排放少的優勢。
有鑒于此,阿德萊德大學喬世璋教授、冉景潤等報道Pd原子和金屬態的PdCu修飾在TiO2上作為光催化劑,記作Pd1Cu0.4-TiO2,實現了溫合條件下的流動相PET催化轉化。
Pd1Cu0.4-TiO2具有原子尺度的協同相互作用,能夠以92.3 %的選擇性生成甲酸,生成甲酸的產量達到4707 μmol g-1 h-1,僅有少量COx生成。作者發現這個體系的催化活性比報道的光催化體系高10-103倍。驗證了Pd原子和PdCu之間的協同作用促進電荷轉移和氧促進切斷C-C化學鍵,并且能夠阻礙產物分解。
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因此,通過原子尺度的催化劑協同和反應協同,這種光催化廢物轉化為化學品的技術成為符合可持續發展要求的技術路線。
參考文獻
Shuai Zhang, Bernt Johannessen, Bingquan Xia, Xintong Gao, Kenneth Davey, Jingrun Ran*, and Shi-Zhang Qiao*, Selective Oxidation of Polyesters via PdCu–TiO2 Photocatalysts in Flow, J. Am. Chem. Soc. 2024
DOI: 10.1021/jacs.4c11973
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c11973