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理化所提出光催化重整废弃聚乳酸塑料制备丙氨酸策略

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聚乳酸(PLA)塑料作为生物可降解塑料,能够在自然界中自发的降解成CO2和H2O,成为终结传统塑料的理想替代品。然而,PLA的自发降解过程缓慢,且是一个碳排放过程。这不仅会加剧温室效应,而且会造成碳资源的浪费。因此,将废弃PLA转化为增值化学品是有效的解决策略。光重整技术能够利用清洁的太阳能原位产生活性氧化还原物种,在常温常压下实现废弃塑料的转化和升级,但面临催化效率低、产物选择性差、分离/纯化过程复杂等难题。

近日,中国科学院理化技术研究所光化学转换与合成中心研究员陈勇团队,提出了“聚乳酸解聚-氧化-氢化”级联反应策略,通过设计CoP/CdS复合光催化剂,可以在温和的条件下直接将废弃PLA塑料高选择性地转化为丙氨酸小分子。该催化剂表现出优异的催化活性和稳定性。一系列原位和时间分辨的实验结果表明,在CdS上原位生长的CoP,可以快速从CdS中攫取光生电子用于质子还原生成活性氢物种,同时加速光生空穴氧化PLA生成亚胺中间体,且活性氢与亚胺中间体生成丙氨酸。

相关研究成果以Photocatalytic Upgrading of Polylactic Acid Waste into Alanine under Mild Conditions为题,发表在《德国应用化学》上。研究工作得到国家自然科学基金、中国科学院-香港大学新材料联合实验室基金、中国博士后科学基金等的支持。

论文链接

光催化重整废弃PLA制备丙氨酸

 

研究团队单位:理化技术研究所
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分类标签:光催化  乳酸塑料  丙氨酸  塑料  催化  制备  乳酸  

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