上海硅酸盐所JACS：仿生OH-海绵催化剂实现超宽电压稳定废塑料电合成乙醇酸

本文基于酶催化中的空间区室化策略，研究了一种仿生催化剂用于废塑料高效电合成高值化学品。背景：塑料废弃物污染严重，传统处理方式资源化利用率低，电催化氧化将其转化为高附加值产物是绿色可持续路径。研究目的：开发一种能够在宽电位范围内稳定高效催化聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）衍生乙二醇（EG）氧化制备乙醇酸（GA）的电催化剂，解决贵金属催化剂在高电位下活性下降和选择性低的问题。结论：研究团队设计并合成了Pt−Co₃O₄/钴泡沫（CF）催化剂，其中Co₃O₄作为动态“OH-海绵”缓冲局部OH⁻浓度，防止Pt氧化并提供活性氧物种。该催化剂在0.5–1.5 V的超宽电位范围内实现了>95%的GA选择性，法拉第效率达93.75%，半电池稳定运行超2000小时，膜电极组件运行超650小时。技术经济分析表明，每吨PET废弃物可产生约720美元的净收益。