施剑林院士领衔！上海硅酸盐所崔香枝最新JACS丨OH海绵催化塑料废料制乙醇酸！

本文背景是PET塑料年产量巨大，其废弃物回收存在高能耗和分离困难等问题，尤其是乙二醇的分离与高值化利用面临瓶颈。研究目的在于开发一种高效、稳定的电催化剂，将PET衍生乙二醇选择性氧化为高价值化学品乙醇酸，并克服传统贵金属催化剂（如Pt）因羟基竞争吸附和中间体毒化而导致的窄电压窗口与快速失活难题。研究中，科学家受酶催化空间分区启发，设计了一种Pt−Co₃O₄/CF仿生催化剂，其中Pt位点负责活化乙二醇，而Co₃O₄作为“OH海绵”缓冲局部OH⁻浓度并储存输送活性氧物种，从而有效缓解Pt氧化失活和C−C键断裂。结论表明，该催化剂在0.5−1.5 V vs RHE超宽电位窗口内实现>95%乙醇酸选择性，半电池稳定运行超2000小时，膜电极组件运行超650小时。技术经济分析显示，每处理1吨PET废料可获约720美元净收益，为塑料电化学升级提供了可行方案。