废塑料+工业废气变身高值原料:光催化升级回收新路径

中科院理化所设计铜单原子修饰 TiO2 催化剂,在紫外光下将 PET 塑料与 SO2 选择性转化为羟甲基磺酸盐(HMS)并副产氢气,为废塑料高值转化提供绿色路线。
废塑料与工业废气,常被视为环境负担。中科院理化技术研究所团队在《德国应用化学》发表研究:用光照与一种特殊催化剂,把两种常见废弃物——废弃塑料瓶(PET)和工业废气中的二氧化硫——转化为高价值化工原料。
研究团队设计铜单原子修饰的二氧化钛(TiO₂)催化剂。在 365 nm 紫外光照射下,该催化剂将废塑料中的乙二醇与 SO₂ 选择性转化为羟甲基磺酸盐(HMS),同时制取氢气。HMS 是电镀、药品、食品添加剂、农用化学品及橡胶等行业的关键中间体。
图1:一光两得——废弃物的协同升级。
结合实验与计算,团队厘清了全过程:光激发下催化剂促使塑料分子与 SO₂ 转化,高效生成 HMS,生成速率约 2.31 mmol·g⁻¹·h⁻¹,同时产氢速率约 4.36 mmol·g⁻¹·h⁻¹。相比依赖有毒甲醛的传统路线,这条光催化路径更安全、更绿色。
图2:双产物协同产出。
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