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:87
标识
DOI:10.1021/acscatal.3c05509
摘要

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, NiCu60s/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 (ΔG) 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
刚刚
情怀应助旧巷子里的猫采纳,获得10
刚刚
1秒前
ffhh完成签到,获得积分10
2秒前
英勇的翠霜完成签到,获得积分10
2秒前
李桢发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
打打应助云云采纳,获得10
2秒前
3秒前
英姑应助楼下太吵了采纳,获得10
3秒前
英俊的铭应助小李采纳,获得10
3秒前
完美世界应助十一采纳,获得10
3秒前
3秒前
5秒前
5秒前
NexusExplorer应助酷酷炫饭采纳,获得10
5秒前
5秒前
6秒前
45度科研狗完成签到,获得积分10
6秒前
完美世界应助lei721采纳,获得10
6秒前
蓝天发布了新的文献求助10
6秒前
weiwei发布了新的文献求助10
7秒前
情怀应助静静的旋律采纳,获得10
7秒前
bdsb完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
小蘑菇应助shen采纳,获得10
9秒前
正直的碧凡完成签到,获得积分10
9秒前
大个应助小刘采纳,获得10
9秒前
9秒前
9秒前
冷酷的逊发布了新的文献求助10
10秒前
heimomo发布了新的文献求助10
10秒前
big ben完成签到 ,获得积分10
10秒前
理躺丁真完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
10秒前
sn完成签到,获得积分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
AnnualResearch andConsultation Report of Panorama survey and Investment strategy onChinaIndustry 1000
卤化钙钛矿人工突触的研究 1000
Engineering for calcareous sediments : proceedings of the International Conference on Calcareous Sediments, Perth 15-18 March 1988 / edited by R.J. Jewell, D.C. Andrews 1000
Continuing Syntax 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
2026 Hospital Accreditation Standards 500
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6265641
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8087233
关于积分的说明 16903099
捐赠科研通 5335896
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2839918
邀请新用户注册赠送积分活动 1817237
关于科研通互助平台的介绍 1670691