精准调控硫空位与镍位点协同作用实现聚酯高效光催化转化制甲酸盐

本研究针对塑料光重整过程中化学键非选择性断裂导致高值产物选择性低的难题，报道了由超细镍纳米颗粒修饰的富硫空位ZnIn2S4光催化剂(Ni0.2@ZIS-Sv)，在温和碱性条件下通过靶向C─C键断裂实现聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)高效转化为甲酸盐和H2，H2析出速率达4.5 mmol g?1 h?1，甲酸盐选择性达84.8%，为塑料废物升级回收提供新策略。

　　

通过精确调控硫空位与镍位点的协同作用，研究人员开发出超细镍纳米颗粒修饰的富硫空位ZnIn₂S₄光催化剂(Ni_0.2@ZIS-S_v)，成功实现聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)在温和碱性条件下的高效光催化重整。该体系通过靶向选择性地断裂C─C化学键，将聚酯材料转化为高附加值的甲酸盐产物，同时伴随清洁能源氢气(H₂)的生成。实验数据显示，优化后的催化剂使H₂析出速率达到4.5毫摩尔每克每小时(4.5 mmol g^?1 h^?1)，较纯相ZnIn_{24提升20.2倍，而液相产物中甲酸盐的选择性高达84.8%。机制研究表明，镍纳米颗粒与硫空位的协同效应有效调控了ZnIn2S4的电子结构，显著增强光生电荷分离效率，降低H2析出的能垒，并促进C─C键的选择性断裂。这种双重优化策略不仅大幅提升氢能产量，同时实现高选择性甲酸盐合成，为塑料废弃物的资源化升级回收提供了新颖的光催化解决方案。}