张铁锐Adv Mater：多级孔TiO2光热催化聚烯烃塑料

纳米技术

2024-03-31

在温和条件进行微塑料光矿化是具有前景的处理塑料废弃物的方法。但是氧气、不可溶于水的塑料、光催化剂之间难以很好的接触是温和条件光催化转化微塑料的一个巨大挑战。

有鉴于此，中国科学院理化技术研究所张铁锐、施润等报道多级结构多孔TiO₂光催化剂，能够发展空气-塑料-固体催化剂的三相界面用于光热催化聚烯烃的转化。

本文要点

（1）

基于TiO₂-HPL的润湿性三相界面能够将塑料从疏水性变为亲水性。高分辨成像和有限元模拟结果说明半润湿（semiwetting）状态有助于氧气在多级孔内扩散，而且能够保证塑料和光催化剂之间较好的接触。

（2）

TiO₂-HPL对于低密度聚乙烯塑料进行光热催化处理的速率达到5.63 mmol g^-1 h^-1，在20 h连续光照过后的微塑料转化率达到26.3 %。这种三相光催化剂体系能够实现半润湿的气体-塑料-固体界面，这种功能能够用于处理多种多样的聚乙烯和产品，展示了在光热催化微塑料矿化领域的前景。

参考文献

Jiaqi Zhao, Peng Miao, Xuerui Zhang, Pu Wang, Zhenhua Li, Li-Zhu Wu, Run Shi, Tierui Zhang, Photothermal Mineralization of Polyolefin Microplastics via TiO₂ Hierarchical Porous Layer-Based Semiwetting Air-Plastic-Solid Interfaces, Adv. Mater. 2024

DOI: 10.1002/adma.202400681

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202400681