Desde una pajita hasta un automóvil, los productos de plástico se han integrado en todos los aspectos de la vida humana.Hasta el momento, se han producido casi 10 000 millones de toneladas de plástico en todo el mundo, de las cuales solo alrededor del 10 % se recicla y la cantidad restante se quema o desecha en vertederos o entornos naturales.Debido a la fuerte inercia química de los propios plásticos, se necesitan al menos cientos de años para degradarse por completo en condiciones naturales, lo que lleva a la acumulación continua de residuos plásticos en el entorno natural, lo que representa una amenaza para la salud humana y el entorno ecológico.El método tradicional de vertedero de plástico ocupa una gran cantidad de recursos de la tierra, provoca un grave desperdicio de recursos y provoca una contaminación secundaria del suelo, los recursos hídricos, la atmósfera, etc. Cada año, 10 millones de toneladas de plástico desechado desembocan en el océano en todo el mundo, lo que representa un problema fatal. amenaza para la vida marina.Además, la industria de productos plásticos consume el 8% del petróleo total del mundo a lo largo de todo su ciclo de vida.Para 2050, se espera que la industria de fabricación de plástico consuma alrededor del 20 % de los recursos petrolíferos del mundo, y una gran cantidad de plástico desechado también provoca un gran desperdicio de recursos.Por lo tanto, el reciclaje y aprovechamiento de los plásticos es urgente.

En la actualidad, el reciclaje de residuos plásticos se basa principalmente en el reciclaje físico, pero el reciclaje físico tiene deficiencias, como tipos limitados de plásticos a tratar, tratamiento incompleto, baja tasa de utilización y bajo valor agregado.Al mismo tiempo, debido a las limitaciones técnicas, la calidad de los plásticos reciclados se deteriora y solo puede degradarse para su uso y, en última instancia, seguir descartándose.Este método se llama reciclaje degradado.Por el contrario, el método de recuperación química lleva a cabo reacciones de ruptura de cadena bajo la acción de catalizadores enzimáticos químicos o biológicos, despolimerizando los polímeros plásticos residuales en monómeros.Estas pequeñas moléculas monoméricas se pueden utilizar como materia prima para la preparación de otros productos químicos y también se pueden reciclar y volver a polimerizar en plásticos, proporcionando soluciones innovadoras para el reciclaje de residuos plásticos.Sin embargo, la recuperación química actual se basa principalmente en la catálisis térmica, que suele requerir un gran consumo de energía térmica, lo que genera graves emisiones de carbono y la liberación de diversos gases tóxicos y nocivos.Por lo tanto, existe una necesidad urgente de desarrollar estrategias de reciclaje químico nuevas y sostenibles para los residuos plásticos.

Recientemente, la tecnología de catálisis electroquímica se ha convertido gradualmente en un foco de investigación en los campos de los nanomateriales y la química energética.En comparación con los métodos tradicionales de catálisis térmica, la electrocatálisis tiene las siguientes características: (1) las especies activas se pueden generar in situ en el electrodo a través de la ganancia y pérdida de electrones, sin necesidad de reactivos redox adicionales;(2) La reacción se puede llevar a cabo a temperatura y presión ambiente en condiciones suaves con bajos requisitos de equipo y fácil recuperación del catalizador;(3) Ajustar el potencial del electrodo puede controlar la selectividad del Producto y la velocidad de reacción, y reducir o evitar la aparición de reacciones secundarias;(4) La energía eléctrica se puede convertir a partir de energía verde renovable, como la energía solar, la energía hidroeléctrica, la energía eólica, la energía de las mareas, etc., lo que se ajusta al concepto de desarrollo sostenible.Por lo tanto, la tecnología de reformado catalítico eléctrico impulsada por electricidad renovable es uno de los esquemas ideales para lograr la utilización de alto valor de los residuos plásticos.

Recientemente, investigadores del Instituto de Tecnología Física y Química de la Academia de Ciencias de China propusieron la estrategia de mejorar y reciclar residuos plásticos mediante electrocatálisis.Tomando como ejemplo el tereftalato de polietileno (PET), a través de la tecnología de reformado eléctrico y el agua como medio, el PET se puede convertir y actualizar a ácido glicólico de alto valor agregado e hidrógeno de alta pureza, lo que brinda una nueva forma de producción sostenible y de alto valor. utilización de residuos plásticos PET.