基于光/电催化重整的废弃塑料回收研究进展
苗芯嘉1
钟海红1
杨玮婷1
冯拥军2
苏忠民3
1.海南大学化学化工学院,海南 海口 5702282.北京化工大学化学学院,北京 1000293.海南大学化学化工学院,海南 海口 570228;吉林大学化学学院,吉林 长春 130021
摘要：随着全球塑料的大量生产和使用,塑料废弃物已成为全球面临的重大环境挑战之一.为了实现可持续发展,废弃塑料的回收与再利用迫在眉睫.化学升级回收策略,如光催化和电催化重整技术,因其低能耗、环境友好和可持续等优点,能够将废弃塑料选择性转化为高价值产品,成为实现塑料可持续发展的关键技术.尽管光/电催化重整技术在废弃塑料升级回收方面展现出潜在的应用前景,但其发展仍面临催化效率低、产物选择性差、分离/纯化过程复杂等挑战.总结了近年来光催化和电催化重整废弃塑料的研究进展,重点探讨了光/电重整的反应机理、催化剂的构效关系、多个耦合反应之间的协同作用以及重整系统对反应效率和产物选择性的影响等.研究结果发现,采用光催化重整技术可将塑料非选择性地降解成微塑料和纳米塑料,或转换塑料中的碳氢资源以获得H2 和CO等燃料及其他高附加值小分子化学品(如甲酸酯和乙酸酯等).通过电催化重整技术或耦合其他反应,调控施加电压高低,可将塑料选择性转化成C1、C2+高价值化学品.此外,对比了光催化和电催化重整技术在面向实际应用中的经济可行性、反应效率、可扩展性、产品选择性、产品收入、发展潜力和环境影响等主要评价指标.最后,针对当前光/电催化重整系统在反应效率、选择性和转化效率等方面存在的问题,提出未来的研究重点,包括在更温和条件下高效催化、提高塑料重整的选择性、阐明塑料重整的反应机制,以及将塑料光/电重整技术与其他反应策略相结合,有望在常温常压下实现废弃塑料的转化和升级,为循环化工的发展提供重要支撑.
关键词：废弃塑料化学升级回收光催化电催化高价值化学品循环化工
分类号：X705(一般性问题)
资助基金：国家自然科学基金(22368020)海南省科技专项资助项目(GHYF2022006)
论文发表日期：2025-06-30
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：13( 40-52 )
英文信息