如何氧化降解塑料并且制備清潔氫氣仍是個巨大的挑戰。
有鑒于此,南華大學張也、烏普薩拉大學Hans ?gren等報道理性設計Ni3S4/ZnCdS異質結,對廢棄塑料進行選擇性轉化制氫和選擇性制備高附加值化學品。
本文要點:
(1)
通過光譜表征分析和DFT理論計算,驗證了電子轉移介導的反應機理,其中Ni3S4從ZnCdS(ZCS)中提取電子,促進光生電子和光生空穴的空間分離,不僅改善制氫效率,而且保證ZCS表面具有較高的空穴氧化電勢。
在降解聚乳酸(PLA)和聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)的光催化降解反應過程中,丙酮酸(pyruvate)和乙酸鹽(acetate)的選擇性分別達到94.2 %和78.3 %,制氫產量達到27.9 mmol g-1 h-1和17.4 mmol g-1 h-1。
(2)
在9 h光化學重整催化反應過程中,生成丙酮酸的碳產量達到26.5 %,生成乙酸鹽的碳產量達到2.2 %,這個結果是目前見諸報道最高的。
總之,這項研究展示了將塑料廢品轉化為氫氣能源并且高選擇性制備高附加值化學品的前景,為解決“白色污染”問題提供潛在的解決方案。
參考文獻
Zehao Ma, Shaoqi Zhan, Yule Zhang, Artem Kuklin, Yinxiang Chen, Yingwu Lin, Han Zhang, Xiaohui Ren, Hans ?gren, Ye Zhang, An Electron Transfer Mediated Mechanism for Efficient Photoreforming of Waste Plastics Using a Ni3S4/ZnCdS Heterojunction, Adv. Mater. 2025
DOI: 10.1002/adma.202416581
http://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202416581