聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)是重要的熱塑性聚酯。但是,約80%廢棄PET被隨意丟棄或填埋,造成環境污染,導致碳資源浪費,亟待實現廢棄PET的循環利用。在現有回收技術中,光重整技術憑借綠色、溫和的特性而備受關注,但其產物多局限于甲酸、乙醇酸等簡單的含氧化合物。
近期,中國科學院理化技術研究所研究員陳勇團隊,提出以廢棄PET和氨分別作為碳源和氮源,通過光催化C-N偶聯反應制備甲酰胺。研究人員設計了Pt1Au/TiO2光催化劑,其中單原子Pt位點能夠選擇性捕獲光生電子,Au納米顆粒能夠捕獲光生空穴,提升光生電子-空穴對的分離與轉移效率,增強光催化活性,使甲酰胺生成速率達~7.1 mmol gcat-1 h-1。原位紅外和電子順磁共振等實驗揭示了自由基介導的反應路徑,光生空穴同時氧化乙二醇和氨,生成醛類中間體與氨基自由基,二者發生C-N偶聯,最終生成甲酰胺。
上述研究為廢舊塑料的高值轉化開拓了新途徑,豐富了PET升級產物譜系。
相關研究成果發表在《德國應用化學》上。研究工作得到國家自然科學基金、中國科學院-香港大學新材料聯合實驗室基金等的支持。
論文鏈接
光重整廢棄PET塑料制備甲酰胺耦合制氫
本文鏈接:研究提出光重整廢棄PET塑料制備甲酰胺http://www.sq15.cn/show-12-1794-0.html
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