Ni₃S₄/ZnCdS异质结光催化剂

废塑料制氢产酸双高

利用电子转移介导机制，同时实现高效析氢与塑料高选择性氧化为高值化学品。

Zehao, Ma · Zhan, Shaoqi · Zhang, Yule · 林英武 · 张晗 · Ren, Xiaohui · Ågren, Hans S. · 张也

Advanced Materials 2025

具体参数

析氢速率（PLA体系）

{'zh': '27.9', 'en': '27.9'} mmol g⁻¹ h⁻¹

析氢速率（PET体系）

{'zh': '17.4', 'en': '17.4'} mmol g⁻¹ h⁻¹

丙酮酸选择性（PLA液相产物）

{'zh': '94.2', 'en': '94.2'} %

乙酸选择性（PET液相产物）

{'zh': '78.3', 'en': '78.3'} %

丙酮酸碳产率（9小时）

{'zh': '26.5', 'en': '26.5'} %

乙酸碳产率（9小时）

{'zh': '2.2', 'en': '2.2'} %

技术优势

析氢与氧化兼顾

Ni₃S₄提取ZnCdS的电子促进电荷分离，同时保留空穴的高氧化能力，从而同时高效产氢与选择性氧化塑料。

产物选择性高

PLA体系液相产物中丙酮酸选择性高达94.2%，PET体系中乙酸选择性达78.3%，远超简单氧化产物。

碳产率创纪录

反应9小时后，丙酮酸碳产率26.5%，乙酸碳产率2.2%，均为目前报道最高值。

应用场景

• 塑料光重整：用光催化同时产氢和转化塑料为高值化学品，取代传统热催化或牺牲剂。
• 光催化析氢：利用废塑料替代牺牲剂进行光催化析氢，实现绿色产氢。
• 高值化学品合成：从废塑料直接合成丙酮酸、乙酸，碳产率创纪录。
• 废塑料升级回收：将PLA、PET升级为燃料和化学品，应对白色污染。