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浙工大化工在PET废塑料绿色转化合成乙醇酸领域取得新进展

来源:浙江工业大学化学工程学院 发布时间:2026/06/25

       电重整聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)废塑料衍生的乙二醇高效转化为高值化学品乙醇酸,是推动塑料闭环回收与绿色升级转化的关键途径。贵金属催化剂在碱性乙二醇氧化反应中虽表现出良好的反应活性,但其在反应过程中易发生过度氧化,导致表面活性氧物种过量积累,引发C–C键的非选择性断裂,生成大量低附加值的C1产物。传统合金催化剂受限于单一活性位点的几何与电子结构,难以在多反应步骤中同步实现对羟基氧化、C–H键活化及关键中间体吸附强度的精准调控,严重制约了催化选择性与稳定性的同步提升。

       针对上述挑战,学院王亮研究员团队提出多金属协同调控的设计策略,构建自支撑PtPdOsRu中熵合金介孔膜催化剂(MEA-mPtPdRuOs/NF),成功实现了PET向乙醇酸的高效电化学转化。该结构利用不同金属之间的电子转移效应,实现不同活性位点d带中心的精准调控,Pt和Pd位点主要负责乙二醇的吸附与活化,而Os和Ru位点负责水的吸附与解离,协同促进乙二醇选择性氧化合成乙醇酸。该催化剂在PET水解液体系中实现了优异的合成乙醇酸法拉第效率(95.2%),展现出良好的实际应用价值和经济可行性。本研究通过多金属协同催化促进反应物的差异性吸附与活化、反应路径的精准调控,为PET废弃塑料向单一高值产物高效转化提供了新的材料平台与理论依据。

图1. MEA-mPtPdRuOs/NF催化剂表征

图2. MEA-mPtPdRuOs/NF电催化乙二醇氧化合成乙醇酸的性能研究

图3. MEA-mPtPdRuOs/NF电催化EGOR性能增强机理研究

图4. MEA-mPtPdRuOs/NF电催化EGOR的理论计算研究

图5. MEA-mPtPdRuOs/NF电催化PET升级转化合成乙醇酸的技术经济性分析

       相关成果以“Revealing Electronic Effect in Mesoporous Medium-Entropy Alloy for Promoting Electrocatalytic Upcycling of Polyethylene Terephthalate Plastic” 为题发表于国际重要刊物《ACS Nano》。论文第一作者为化学工程学院王自强副研究员,通讯作者为化学工程学院邓凯助理研究员、余鸿杰助理研究员和王亮研究员。该工作得到了国家自然科学基金、浙江省自然科学基金以及绿色化学合成与转化技术全国重点实验室自主课题的资助。