综述：应对塑料废物危机：升级回收与燃料生产的先进催化策略

（编辑推荐）本综述系统探讨了利用电催化（electrocatalysis）、光催化（photocatalysis）和光电催化（PEC）技术将塑料废物转化为高附加值化学品（如甲酸FA、乙醇酸GA）和绿色燃料（H2）的前沿进展，重点解析催化剂设计（如Pd/TiO2/CdS）与反应机制，为缓解微塑料污染和实现碳中和目标提供创新思路。

　　

ABSTRACT
塑料废物的持续积累因其难以自然降解而引发严峻环境挑战。传统填埋和焚烧方法存在可持续性缺陷，而电催化和光催化技术利用可再生能源将塑料转化为高价值化学品，成为新兴解决方案。

Introduction
塑料按化学结构可分为聚烯烃（C-C键）、聚酯（C-O键）、聚氨酯（N-C-O键）和聚酰胺（C-N键）。其化学稳定性导致自然降解需数百年，预计205年全球塑料废物将达12亿吨。微塑料通过食物链吸附重金属和病原体，威胁人类健康。传统机械回收属于"降级循环"，而催化技术能实现真正的升级回收（upcycling）。

Electrocatalytic upcycling of plastics
电催化系统通过阴阳极协同作用，以Pd/Co/Ni/Cu等催化剂将PET等塑料高效转化为FA（甲酸）和GA（乙醇酸），法拉第效率（FE）可达90%以上。关键挑战在于惰性聚烯烃（如PE/PP）的C-C键活化。

Photocatalysts
半导体材料（TiO₂/CdS/g-C₃N₄）在光照下产生电子-空穴对，将PLA等塑料转化为丙酮酸（PA）和H₂。CdS量子点可通过调控能带结构提升PET降解选择性。

Photoelectrocatalysts
PEC技术融合光/电催化优势，通过偏压补偿半导体能带位置，抑制副反应并降低能耗。MoS₂/Ga₂O₃复合电极在可见光区展现优异稳定性。

Future prospects
未来需开发多功能催化剂以处理混合塑料，并建立全生命周期评估（LCA）体系。机器学习辅助催化剂设计有望加速材料筛选。

Conclusion
三种催化策略中，PEC在能效和选择性方面最具潜力，但规模化应用仍需解决光源利用率和电极稳定性问题。碳基非贵金属催化剂是降低成本的关键方向。