废塑料再循环用于高效的H₂O₂生产和通过Ni-Co/碳纳米管复合材料的回收

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 环境化学环境化学
• 催化剂是一种催化剂.

背景情况:

• 废弃的离子电池 (LIB) 和低密度聚乙烯 (LDPE) 塑料带来了重大处理和管理挑战.
• 有效的回收利用策略对于资源回收和环境保护至关重要.

研究的目的:

• 为共同处理废弃物LIBs和LDPE塑料开发一种协同火解方法.
• 将废弃物利用成有价值的产品,特别是纳米级的尼科合金@碳纳米管 (CNT).
• 研究用于电化学应用的合成材料的催化性能.

主要方法:

• 在一个密封的反应堆中,从LIBs中废弃的过渡金属氧化物和废弃的LDPE塑料的协同热解.
• LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.2O₂和LDPE的联合热解以合成纳米级的NiCo合金@CNTs.
• 对于氧降解反应 (ORR) 的NiCo合金@CNTs的电化学表征.
• 密度函数理论 (DFT) 计算以了解催化机制.

主要成果:

• 成功地从废弃物LIB中分离了和过渡金属.
• 制备纳米级的NiCo合金@CNTs,具有优良的催化活性 (E_onset ≈ 0.85 V) 和选择性 (~90%) 通过ORR进行H₂O₂生产.
• 识别尼科纳米合金核心和含氧的功能组在CNT上作为催化性能的关键因素.

结论:

• 开发的协同热解是一种简单而绿色的方法,用于回收废弃LIBs和LDPE塑料.
• 合成的NiCo合金@CNTs显示出作为H₂O₂生产的电催化剂的有希望的潜力.
• 这种方法为废物管理和资源回收提供了可持续的解决方案.