1.文章（zhāng）信息

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

中文標題：Co-Ga2O3納米片（piàn）光催化塑料製合成（chéng）氣（qì）

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

DOI: 10.1093/nsr/nwac011

2. 文章鏈接

OXFORD ACADEMIC專用鏈（liàn）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（qū）信息：中科院1區Top；JCR分區（Q1）

涉及研究方（fāng）向：綜合：綜合

4. 作者信息：徐嘉麒，焦（jiāo）星辰，鄭愷（第一（yī）作者（zhě）），孫永福（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，全光譜（pǔ））

文章簡介：

塑料需要數百年才（cái）能自然降解，而它們的化學降（jiàng）解通常需要高溫高壓。 在（zài）這裏，我們首先利用太陽能（néng）在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（huà）。例如，商用塑料袋可以通過 Co-Ga2O3 原子層有效地光轉化為可再生合（hé）成氣，氫氣和一氧化碳的生成速率分別為 647.8 和 158.3 μmol g−1 h−1。原位表征和標記實驗表明，水被光還原為氫氣，而包括（kuò）聚乙烯袋、聚丙烯盒和（hé）聚對苯二甲酸乙二醇酯瓶在內的不可回收塑料被光（guāng）降解為二氧化碳，二氧化碳進一步被選擇性地光還原為一氧化碳。深入研究表（biǎo）明合成氣生產的效率主要取決於二氧化碳還原過程，因此（cǐ）應設計具有高二氧化碳還原（yuán）活性的光催化（huà）劑，以提高未來塑料到（dào）合成氣的轉化效率。 將不可回收塑料光轉化為可再生合成氣的設計理念有助於同時消除“白色汙染”並緩解能源危機。

塑料製品（如購（gòu）物袋、飯盒、礦物瓶等）已經成為人們日常生活中使用最廣（guǎng）泛的人造材料之（zhī）一。據估計，全球每年大約會生（shēng）產3.59億噸塑料，按照這個速度，到2050年自然環境（jìng）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，而它的化學降解通常需要涉（shè）及高溫和高壓等條件，成本昂貴。考慮（lǜ）到塑料垃圾（jī）也是豐富的碳資源，因此可以將它們作為原料加以重新利用，製備具有高附加值的化學品。太陽能具有清潔和可再生等（děng）優點，因此利用太陽能將難以回收的塑料垃圾轉化（huà）為有用（yòng）的碳基化合物是一種極具前景的新技術。

合成氣的主要成分（fèn）為一氧化碳(CO)和氫氣(H2)，它是一種重要的化工原料。基於此，研究（jiū）人員提出了一種綠色環保的策略，在常溫和常壓下，借助水將塑料（liào）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（yuán）為H2，而各種塑料製品，如聚乙烯(PE)塑料袋、聚丙烯(PP)塑料盒、聚對苯二（èr）甲酸乙二醇酯（zhǐ）(PET)塑料瓶等可以被（bèi）光降解為CO。與耗時的塑料自發降解相比（bǐ），該策略利用太陽光和合適的光催化劑實現了塑料的高效降解，而生成的合成氣（qì）又可以通過費（fèi）托合成或者聚合過程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（dì）將其轉化為合成（chéng）氣，其中H2和CO的生成速率分（fèn）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，合成氣的生成（chéng）效率主（zhǔ）要取決於CO2的還原過程，因此未來應設計出具有高（gāo）CO2還原（yuán）活（huó）性的光催化劑，以提高光（guāng）降解（jiě）塑料（liào）製備合成（chéng）氣的效率。該工作中所提出的利用太陽能將難以回收的塑料（liào）轉化成合成氣的策略，有助於同時消除“白色汙染”和緩解能源危機。此工作發表在國內著名期（qī）刊（kān）《National Science Review》上。

我們一（yī）致認為本文的創新之處有（yǒu）以下幾點：

1. 實現了塑料的降解

2. 構建了（le）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（cuī）化塑料轉化為合成氣性能

圖2.原位紅外（wài）和理論計算揭示光催化塑料轉化為（wéi）合成氣（qì）的機理