研究提出光重整废弃PET塑料制备甲酰胺

科研动态2周前更新 728205ebdc149079

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文章导读

80%废弃PET塑料正污染环境、浪费碳资源？中国科学家突破性提出光重整技术，将垃圾变黄金！中国科学院理化所陈勇团队设计Pt1Au/TiO2光催化剂，单原子Pt捕获电子、Au纳米颗粒捕获空穴，大幅提升效率，使废弃PET与氨通过光催化C-N偶联高效制备高值甲酰胺。生成速率达7.1 mmol gcat⁻¹ h⁻¹，揭秘自由基介导路径：光生空穴氧化乙二醇和氨，形成醛类与氨基自由基，偶联产出甲酰胺。这项发表于《德国应用化学》的研究，颠覆传统光重整仅产简单化合物的局限，为废旧塑料升级开辟新途径，实现碳资源高值转化，解决污染危机！

— 内容由好学术AI分析文章内容生成，仅供参考。

聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）是重要的热塑性聚酯。但是，约80%废弃PET被随意丢弃或填埋，造成环境污染，导致碳资源浪费，亟待实现废弃PET的循环利用。在现有回收技术中，光重整技术凭借绿色、温和的特性而备受关注，但其产物多局限于甲酸、乙醇酸等简单的含氧化合物。

近期，中国科学院理化技术研究所研究员陈勇团队，提出以废弃PET和氨分别作为碳源和氮源，通过光催化C-N偶联反应制备甲酰胺。研究人员设计了Pt₁Au/TiO₂光催化剂，其中单原子Pt位点能够选择性捕获光生电子，Au纳米颗粒能够捕获光生空穴，提升光生电子–空穴对的分离与转移效率，增强光催化活性，使甲酰胺生成速率达~7.1 mmol g_cat^-1 h^-1。原位红外和电子顺磁共振等实验揭示了自由基介导的反应路径，光生空穴同时氧化乙二醇和氨，生成醛类中间体与氨基自由基，二者发生C-N偶联，最终生成甲酰胺。