Conversión electroquímica integrada de residuos plásticos y CO2 a formato utilizando catalizadores de metales no...

Área de la Ciencia:

• La electroquímica
• Ciencias de los materiales
• Ciencias del medio ambiente

Sus antecedentes:

• Los residuos plásticos de tereftalato de polietileno (PET) son un contaminante ambiental importante que contribuye a las emisiones de CO2.
• Los métodos existentes para el reciclado del PET implican a menudo un alto consumo de energía o producen productos de menor valor.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un enfoque electroquímico innovador para la oxidación y reducción simultáneas del polietileno tereftalato (PET).
• Producir combustibles valiosos, específicamente formato, a partir de desechos plásticos y CO2 en un sistema de una sola célula.

Principales métodos:

• Oxidación anódica del fieltro de carbón 3D (CF) para crear fieltro de carbón activado (aCF).
• Depositar electroquímicamente el carbonato de óxido de bismuto (Bi2O2CO3) y el fosfato de cobalto de níquel (NiCoPOx) en aCF para la reducción de CO2 y la oxidación de PET, respectivamente.
• Se utilizó el análisis Raman "in situ" para identificar los productos intermedios de la reacción.

Principales resultados:

• Se han logrado altas eficiencias de Faradaic (> 90%) tanto para la reacción de reducción de CO2 (CO2RR) como para las reacciones de oxidación de semicélula de hidrolizado de PET.
• Se demostró una eficiencia Faradaic combinada de hasta el 158% para ambas reacciones a un voltaje bajo de la célula de 1,8 V.
• Se han identificado los intermediarios MOOH (M = Ni, Co) como sitios activos para la oxidación del PET.

Conclusiones:

• Esta investigación muestra un método sostenible para la valorización de los residuos plásticos y la utilización de CO2.
• El sistema desarrollado convierte eficientemente el PET y el CO2 en formato utilizando catalizadores de metales no nobles rentables.
• Destaca el potencial de los procesos electroquímicos para la creación de combustibles valiosos a partir de los flujos de residuos.