1.文章（zhāng）信息（xī）

標題：Plastics-to-syngas photocatalysed by Co–Ga2O3 nanosheets

中文標題：Co-Ga2O3納米片光催化（huà）塑料製合成氣

頁碼：National Science Review, Volume 9, Issue 9, September 2022, nwac011

DOI: 10.1093/nsr/nwac011

2. 文章（zhāng）鏈接

OXFORD ACADEMIC專用鏈接：https://doi.org/10.1093/nsr/nwac011

3. 期刊信息

期刊（kān）名：National Science Review (Natl. Sci. Rev.)

ISSN: 2095-5138

2022年影響因子：23.178

分區信息：中科院1區Top；JCR分區（Q1）

涉（shè）及研（yán）究方向：綜合：綜合

4. 作者信（xìn）息：徐嘉麒（qí），焦星辰，鄭愷（第一作者），孫（sūn）永福（通訊作者）中國科學技術大學

5. 光源型號：北京香蕉视频污视频CEL-HXFUV300（300 W氙燈，全光（guāng）譜）

文章簡介：

塑料（liào）需（xū）要數百年才能自然降解，而它們的化學降解通常（cháng）需要高溫高壓。 在這裏，我們首先利用太陽能在（zài）環境條件下借助水實現可持續和高效的塑料到合成氣的轉化。例如，商用塑料袋可以通過 Co-Ga2O3 原子層有效地光轉化為可（kě）再生合成氣，氫氣和一氧化碳的生成（chéng）速率分別為（wéi） 647.8 和 158.3 μmol g−1 h−1。原位表征和標記實驗表明，水被光還（hái）原為氫（qīng）氣，而包括聚乙烯袋、聚丙烯盒（hé）和聚對（duì）苯二（èr）甲酸乙二醇（chún）酯瓶在內的不可（kě）回收塑（sù）料被光（guāng）降解為二氧化碳，二氧（yǎng）化碳進一步被選擇性地光（guāng）還原為一（yī）氧化碳。深入研究表明合（hé）成氣（qì）生產（chǎn）的效率主要取決於二氧化碳還原過（guò）程，因此應設計具有高（gāo）二氧化碳還原活性的光催（cuī）化劑，以提高未來塑料到合成氣的轉化效率。 將不可回（huí）收塑料光轉化為可再生合成氣（qì）的設計理念有助於同時（shí）消除“白色汙染”並（bìng）緩解能源危機（jī）。

塑料製品（如購物袋、飯盒、礦物瓶等）已經成為人們日常生活中使用最廣泛的人造材料之一。據估計，全球每年大約會生產3.59億噸塑料，按照這個速度，到2050年自然環（huán）境中將累積約1.2億噸不可回收的塑料垃圾。塑料通常需要數百年才能自然降解（jiě），而（ér）它的化學降解通（tōng）常需要涉及高溫和高壓等（děng）條件，成本昂貴。考慮到塑料垃圾也是豐富的碳資源，因此可以將它（tā）們作為原料加以重新利用，製備具有高附加值的化學（xué）品。太陽能具有清潔和可再生等優點，因此利用太陽能將難以回收的塑料垃圾轉化為有（yǒu）用的碳基化合物是一種極具前景的（de）新技術。

合（hé）成氣的主要成分（fèn）為一氧化碳(CO)和氫氣(H2)，它（tā）是一種重要的化工原料。基於此，研究（jiū）人員提出了一種綠（lǜ）色環保（bǎo）的策略，在（zài）常（cháng）溫和常壓下（xià），借助（zhù）水將塑料垃圾通過光照轉化為清潔、可再生的合成氣。在該工藝中，H2O會被還原為H2，而各種塑料製品，如聚乙烯(PE)塑料袋、聚丙烯(PP)塑料（liào）盒、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)塑料瓶等可以被光降（jiàng）解為CO。與耗時的塑料自發降解相比（bǐ），該策略利用太（tài）陽光和合適（shì）的光催化（huà）劑實現了塑料的高效降解，而生成的合成氣又可（kě）以通過費（fèi）托合成或者聚合過（guò）程（chéng）得到全新的塑料製品。以PE塑料袋為例，Co-Ga2O3納米片可以高效地將其轉化為（wéi）合成氣（qì），其中（zhōng）H2和CO的生成速率分別為647.8 μmol g-1 h-1和158.3 μmol g-1 h-1。

進一步的研究表明，合成氣的（de）生成效率（lǜ）主要取決於CO2的還原過程，因此未來（lái）應設計出具有高CO2還（hái）原活性的（de）光催化劑，以提高光降解塑料製備合成氣的效（xiào）率。該工作中所提出的利用太陽能將（jiāng）難以回收（shōu）的塑料轉化成合成氣的策略，有助於同時（shí）消除“白色（sè）汙（wū）染”和緩解能源危機。此（cǐ）工（gōng）作發（fā）表在國內著名期刊（kān）《National Science Review》上。

我們一致（zhì）認為本文的創新之處有以下幾點：

1. 實現了塑料（liào）的降解

2. 構建了塑料-CO₂-合成氣的體係

3. 催化體係對多種塑料均有作用

圖1.光催化塑料轉化為（wéi）合成氣性（xìng）能

圖2.原位紅外和（hé）理論計算揭示光催（cuī）化塑料轉化為（wéi）合成氣的（de）機理（lǐ）