Cu Promoted the Dynamic Evolution of Ni-Based Catalysts for Polyethylene Terephthalate Plastic Upcycling

催化作用 聚对苯二甲酸乙二醇酯 对苯二甲酸 材料科学 格式化 聚酯纤维 法拉第效率 基质(水族馆) 水解物 化学工程 电解 核化学 高分子化学 复合材料 化学 电化学 有机化学 电极 水解 电解质 物理化学 工程类 地质学 海洋学
作者
Hongxing Kang,Dong He,Xingxu Yan,Benjamin Dao,Nicholas S. G. Williams,Gregory I. Elliott,Daniel Streater,James Nyakuchena,Jier Huang,Xiaoqing Pan,Xiangheng Xiao,Jing Gu
出处
期刊:ACS Catalysis [American Chemical Society]
卷期号:14 (7): 5314-5325 被引量:139
标识
DOI:10.1021/acscatal.3c05509
摘要

High Resolution Image Download MS PowerPoint Slide Upcycling plastic wastes into value-added chemicals is a promising approach to put end-of-life plastic wastes back into their ecocycle. As one of the polyesters that is used daily, polyethylene terephthalate (PET) plastic waste is employed here as the model substrate. Herein, a nickel (Ni)-based catalyst was prepared via electrochemically depositing copper (Cu) species on Ni foam (NiCu/NF). The NiCu/NF formed Cu/CuO and Ni/NiO/Ni(OH) 2 core–shell structures before electrolysis and reconstructed into NiOOH and CuOOH/Cu(OH) 2 active species during the ethylene glycol (EG) oxidation. After oxidation, the Cu and Ni species evolved into more reduced species. An indirect mechanism was identified as the main EG oxidation (EGOR) mechanism. In EGOR, NiCu 60s /NF catalyst exhibited an optimal Faradaic efficiency (FE, 95.8%) and yield rate (0.70 mmol cm –2 h –1 ) for formate production. Also, over 80% FE of formate was achieved when a commercial PET plastic powder hydrolysate was applied. Furthermore, commercial PET plastic water bottle waste was employed as a substrate for electrocatalytic upcycling, and pure terephthalic acid (TPA) was recovered only after 1 h electrolysis. Lastly, density functional theory (DFT) calculation revealed that the key role of Cu was significantly reducing the Gibbs free-energy barrier (Δ G ) of EGOR’s rate-determining step (RDS), promoting catalysts’ dynamic evolution, and facilitating the C–C bond cleavage.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
丘比特应助qiangxu采纳,获得10
1秒前
咖啡不加糖完成签到,获得积分10
1秒前
狂野紫丝发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
lulu发布了新的文献求助10
2秒前
科研通AI6.4应助Yk采纳,获得10
2秒前
lll发布了新的文献求助10
2秒前
ding应助WHH采纳,获得10
2秒前
哇哦发布了新的文献求助10
2秒前
和谐的绿竹完成签到,获得积分10
2秒前
pridez发布了新的文献求助10
2秒前
bkagyin应助几厘采纳,获得10
2秒前
pipi发布了新的文献求助10
3秒前
科研通AI6.2应助lumos采纳,获得10
3秒前
搜集达人应助李某某采纳,获得10
3秒前
自由的中蓝完成签到,获得积分10
4秒前
王六六发布了新的文献求助30
4秒前
5秒前
xm完成签到,获得积分20
5秒前
5秒前
simon完成签到 ,获得积分10
5秒前
阿希塔完成签到,获得积分10
5秒前
zlx发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
6秒前
罗Eason应助insectera采纳,获得30
7秒前
甜甜的亦寒完成签到,获得积分10
7秒前
GreyRover发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
8秒前
汤姆完成签到 ,获得积分10
8秒前
笨笨羽毛完成签到,获得积分10
8秒前
lili完成签到,获得积分10
9秒前
DW应助云间宿采纳,获得10
9秒前
在水一方应助舒服的灵安采纳,获得10
9秒前
情怀应助粥粥采纳,获得10
10秒前
LYCCEET发布了新的文献求助10
10秒前
赘婿应助白河夜船采纳,获得10
10秒前
echo发布了新的文献求助10
10秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
HYDROLYSE ACIDE DE QUELQUES DIOXASPIROCYCLANES 1000
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 600
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7742124
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9290444
关于积分的说明 20202585
捐赠科研通 7320606
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3307007
关于科研通互助平台的介绍 2459025
邀请新用户注册赠送积分活动 2317499