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在模拟自然环境下光催化废塑料合成C2燃料( Photocatalyzing Waste Plastics into C2 Fuels under Simulated Natural Environments )
Y Xie X Jiao K Zheng Q Chen Y Sun fuels heterogeneous catalysis niobium photocatalysis plastics
塑料自然降解需要250500年,而它们的化学降解通常需要额外的能量或造成二次污染。在此,我们首次实现了在模拟自然环境下,通过设计的光诱导连续CC裂解和偶联途径,将各种废塑料高选择性地转化为C2燃料,在不使用牺牲剂的情况下,可以将实际的单GS、一次性食品容器、食品包装膜及其主要成分聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯光催化成CH3COOH。以聚乙烯为例,单层厚Nb2O5层可在40h内100%光降解为唯一的CO2,而产生的CO2可进一步选择性地光还原为CH3COOH。ITU电子顺磁共振谱、同步辐射真空紫外光电离质谱、H218O和18O2同位素标记实验揭示了O2和OH自由基引发聚乙烯的氧化CC裂解生成CO2;ITU傅立叶变换红外光谱、D2O和13CO2同位素标记实验揭示了CH3COOH是COOH中间体CC偶联的CO2光还原产物。本工作首先建立了两个基础:TEP CC裂解和塑料-燃料耦合机理,为在自然环境下同时解决白色污染危机和获得高价值的多碳燃料开辟了新的途径。
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