氧空位修饰的S型Ov-BiVO4/CdS异质结光热催化高选择性转化聚乳酸为丙酮酸

研究人员开发了基于氧空位(Ov)修饰的S型BiVO4/CdS异质结光热催化体系，通过强化聚乳酸(PLA)主链Cα-CCOOH键并激活α-OH，实现了丙酮酸(PA)的高选择性生产。该催化剂使PA产率达到8.92 mmol g-1 h-1，选择性高达92.8%，为塑料重整领域提供了突破性解决方案。

　　

这项突破性研究展示了如何将废弃聚乳酸(PLA)塑料华丽变身为高值化学品。通过精心设计的氧空位(O_v)修饰S型BiVO₄/CdS异质结催化剂，科研人员实现了"一箭双雕"的神奇效果：不仅将PLA高效转化为医用级丙酮酸(PA)，还同步产生清洁能源氢气。

奥秘在于催化剂独特的电子结构。氧空位诱导的局部电荷在铋(Bi)位点富集，像精准的分子剪刀般选择性切断化学键：将C_α-C_COOH键断裂能垒从-0.34 eV提升至0.44 eV，同时削弱α-OH键活性。这种"强化-弱化"的协同作用，促使反应沿着理想路径进行，生成关键的?CH₃COCOOH中间体。

更有趣的是，催化剂自带"加热"功能。光热效应不仅加速反应动力学，还像智能温控系统般促进产物脱附，有效阻止PA过度氧化。最终交出惊艳成绩单：PA产率8.92 mmol g^-1 h^-1，选择性高达92.8%，创下塑料催化重整领域的新纪录。

这项研究为"白色污染"治理提供了创新思路，将难降解的PLA塑料转化为高附加值平台化合物，完美诠释了"变废为宝"的循环经济理念。催化剂设计策略更为其他高分子材料的高值化利用开辟了新途径。