将废弃聚氯乙烯升级转化为单原子催化剂，用于多种电催化和氢化反应

《ChemCatChem》：Upcycling Waste Polyvinyl Chloride into Single-Atom Catalysts for Versatile Electrocatalytic and Hydrogenation Reactions

废弃聚氯乙烯通过金属-脲超分子框架辅助热解制备出多种高性能单原子催化剂（SACs），其中Ni SACs实现98%的CO2还原远极效率，Co SACs在硝基苯氢化中达到94 h?1周转频率和>99%的苯胺选择性。

　　

图形摘要

通过一步热解过程，并利用金属-三聚氰胺超分子框架，废弃的PVC塑料可以高效地转化为多种单原子催化剂（SACs），这得益于它们之间的共热解作用。其中，Ni基SACs和Co基SACs在CO₂还原及硝基芳烃的氢化反应中表现出优异的性能。

摘要

废弃聚氯乙烯（PVC）的高值回收是塑料循环经济中的一个关键挑战。本研究提出了一种策略，通过三聚氰胺辅助的热解工艺将PVC废物转化为高性能的单原子催化剂（SACs）。三聚氰胺能够促进形成包含PVC颗粒的超分子结构，并通过配位作用固定金属离子，从而实现碳、氮和金属前体的均匀混合。作为自我牺牲的模板，三聚氰胺引导PVC的碳化过程，提高了碳化产率并调控了材料的孔隙结构。该方法能够制备出多种类型的SACs（Ni、Co、Fe、Cu、Mn和Pd），显示出广泛的应用潜力。制备的Ni基SACs在CO₂还原反应中表现出优异的性能，其在?0.8 V下的法拉第效率达到98%，且10小时后活性没有下降。Co基SACs在硝基苯氢化反应中的转化频率高达94 h^?1（苯胺选择性>99%），显著优于其纳米颗粒对应物。这项工作不仅为PVC废物的回收利用提供了新途径，还为开发低成本、高性能的SACs建立了通用平台。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。