近日，威廉希尔邱博诚教授团队在国际著名学术期刊Green Chemistry上在线发表了题“Upgrading polyethylene terephthalate plastic into commodity chemicals paired with hydrogen evolution over partially oxidized CuIn5S8 nanosheet photocatalyst”的最新研究成果。
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)作为最广泛使用的聚酯类塑料应用在生活中的各个方面，然而， PET塑料的不当处理方式（如填埋或焚烧）对生态环境造成严重破坏。此外，传统的热解方法需要严苛条件，并且会导致碳资源的浪费。因此，急需寻找环保和经济可行的塑料增值方法，以实现向循环碳经济的转变。光催化技术提供了一种绿色且有助于碳循环的处理废弃塑料的方法。尽管如此，现有研究主要侧重于引入助催化剂以进一步提高PET的光重整活性，却忽视了元素掺杂策略在光催化PET高值化中的作用。事实上，元素掺杂改性光催化剂已被证明是提高电导率和抑制载流子复合的有效方法，因此值得我们的关注。
本文利用部分氧化的CuIn5S8纳米片（O-CuIn5S8）作为光催化剂，成功地将PET塑料转化为多种有价值的化学品，同时产生清洁的氢燃料。O-CuIn5S8催化剂活性显著提高，析氢速率是原始CuIn5S8催化剂的7倍。此外，预处理后PET的溶液在O-CuIn5S8催化剂的作用下有效转化为甲酸盐、乙酸盐和乙醇酸盐等化学品。本研究为解决塑料污染问题以及回收PET塑料废弃物中的碳源提供了一条可行的途径。
O-CuIn5S8光催化PET塑料高值化示意图
威廉希尔亚洲公司博士研究生杜梦梦为该论文第一作者，邱博诚教授、安徽师范大学盛天副教授、陆军军医大学新桥医院孙涛博士为论文共同通讯作者。该研究工作得到了国家自然科学基金、江苏省自然科学基金和中央高校基本业务费的资助。