一种PET废塑料耦合二氧化碳联产甲酸的电催化方法

技术特征：
1.一种pet废塑料耦合二氧化碳联产甲酸的电催化方法，其特征在于，以nico2o4电极作为阳极，以sno2电极作为阴极，组装成电解反应体系进行电解，在阳极实现pet碱性水解液中的乙二醇选择性氧化为甲酸，在阴极同时实现二氧化碳选择性还原为甲酸；阳极电解液为pet水解液，阴极电解液为碳酸氢盐溶液，电解反应体系中阳极电解液和阴极电解液之间设有离子交换膜。2.根据权利要求1所述的pet废塑料耦合二氧化碳联产甲酸的电催化方法，其特征在于，所述nico2o4电极具有三维纳米线结构的镍钴尖晶石氧化物。3.根据权利要求2所述的pet废塑料耦合二氧化碳联产甲酸的电催化方法，其特征在于，所述nico2o4电极的制备包括如下步骤：a1、氯化镍和氯化钴溶解于去离子水中形成溶液a；a2、氟化铵和尿素溶解于去离子水中形成溶液b；a3、溶液a和溶液b混匀，将碳基导电基底浸没于其中，进行水热反应；a4、煅烧退火，得nico2o4电极。4.根据权利要求3所述的pet废塑料耦合二氧化碳联产甲酸的电催化方法，其特征在于，氯化钴、氯化镍、氟化铵和尿素的物质量之比为2～3:1:6:12～14。5.根据权利要求3所述的pet废塑料耦合二氧化碳联产甲酸的电催化方法，其特征在于，所述水热反应温度为121～161℃，时间为3～6h；所述煅烧退火温度为311～411℃，时间为2～4h。6.根据权利要求1所述的pet废塑料耦合二氧化碳联产甲酸的电催化方法，其特征在于，所述sno2电极具有三维介孔纳米片结构的氧化锡。7.根据权利要求6所述的pet废塑料耦合二氧化碳联产甲酸的电催化方法，其特征在于，所述sno2电极的制备包括如下步骤：b1、硫代乙酰胺溶解于异丙醇中形成溶液ⅰ；b2、取四氯化锡溶解于所述溶液ⅰ中，将碳基导电基底浸没于其中，进行水热反应；b3、煅烧退火，得所述sno2电极。8.根据权利要求7所述的pet废塑料耦合二氧化碳联产甲酸的电催化方法，其特征在于，硫代乙酰胺和四氯化锡的摩尔比为3～4:1。9.根据权利要求7所述的pet废塑料耦合二氧化碳联产甲酸的电催化方法，其特征在于，水热反应的温度为161～181℃，时间为12～24h；所述煅烧退火的温度为551～651℃，时间为2～6h。10.根据权利要求1所述的pet废塑料耦合二氧化碳联产甲酸的电催化方法，其特征在于，所述电解反应体系进行电解时，施加的电解槽压范围为1.1-11v。

技术总结
本发明涉及一种PET废塑料耦合二氧化碳联产甲酸的电催化方法；包括：利用水热和高温处理方法制备具有纳米线结构的镍钴尖晶石氧化物电极作为高选择性氧化聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)水解液制甲酸的催化阳极；利用水热和高温处理方法制备具有介孔结构的二氧化锡电极作为还原CO2制甲酸的催化阴极；将上述两种催化电极分别作为阳极和阴极组装成两电极催化体系，在较低反应槽压下实现电解池的阴阳两极同时高选择性和高效率的制备甲酸。本发明通过简单的水热和高温处理方法成功制备了廉价高效的过渡金属基催化电极，组装成两电极催化体系可以实现高效稳定的催化转化PET废塑料和CO2联产高附加值化学品甲酸。联产高附加值化学品甲酸。联产高附加值化学品甲酸。


技术研发人员：赵一新 王天富 汪建营 李鑫 张婷
受保护的技术使用者：上海交通大学
技术研发日：2022.08.18
技术公布日：2022/11/11