用于硝酸盐还原的层级结构B和Cu共掺杂Co3O4纳米阵列，与聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料的协同升级利用

《Journal of Materials Chemistry A》：Hierarchical B and Cu co-doped Co3O4 nanoarrays for nitrate reduction coupled with polyethylene terephthalate plastic upcycling

硝酸盐还原耦合聚对苯二甲酸乙二醇酯升级循环电化学系统，采用氰凝法及后硼化处理制备B/Cu共掺杂Co3O4超薄纳米片阵列，实现氨产率1.78 mmol·cm?2·h?1（法拉第效率98.4%）和甲酸产率1.23 mmol·cm?2·h?1（法拉第效率98%），集成系统仅需1.10 V电压即可同步产氨和甲酸（50 mA·cm?2）。

　　

聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）水解氧化反应（PETHOR）与硝酸盐还原反应（NO?RR）耦合的电解系统是一种创新、绿色且可持续的方法，能够实现PET塑料废弃物的回收利用以及含硝酸盐废水的处理。在此研究中，通过氰凝胶-NaBH?方法和后续硼化处理，制备了掺杂硼和铜的Co?O?超薄纳米片阵列，该阵列固定在镍泡沫上（B, Cu–Co?O?/NF）。得益于优化的电子结构配置以及具有丰富活性位点的超薄分层结构，B, Cu–Co?O?/NF在NO?RR和PETHOR反应中表现出良好的性能。在NO?RR反应中，B, Cu–Co?O?/NF在-0.3 V电位下可实现1.78 mmol cm?2 h?1的氨（NH?）产率，法拉第效率（FE）达到98.4%。此外，B, Cu–Co?O?/NF在电氧化PET衍生的乙二醇（EG）时也表现出高选择性，在1.5 V电位下可得到1.23 mmol cm?2 h?1的甲酸产率，法拉第效率为98%。令人印象深刻的是，通过将NO?RR与PETHOR耦合，构建了一个集成双电极系统，仅需1.10 V的电解电压，即可同时获得50 mA cm?2的NH?和甲酸产量。