几乎完全降解！澳大利亚桂冠教授，最新Nature子刊！

微塑料污染是一个新出现的环境问题，对水生生态系统和人类健康构成重大威胁。

基于此，2024年10月10日，澳大利亚阿德莱德大学 王少彬 教授、 田文婕 研究员 、 张华阳 研究员 在国际顶级期刊 Nature Communications 发表题为《Tandem microplastic degradation and hydrogen production by hierarchical carbon nitride-supported single-atom iron catalysts》的研究论文。

为解决微塑料污染和推进绿色制氢发展，本研究揭示了使用分层多孔氮化碳负载单原子铁催化剂（FeSA-hCN）的串联催化微塑料降解-析氢反应（MPD-HER）过程。通过水热辅助的类-芬顿反应，在中性pH条件下几乎完全将超高分子量聚乙烯降解为C ₃ -C ₂₀ 有机物，羧酸选择性为64%，在效率、选择性、环境友好性和稳定性方面超越了目前的最佳值，并且可以在6个周期中保持这种性能。

该系统通过在不同水生环境中降解各种日常使用的塑料来展示其多功能性。FeSA-hCN和塑料降解产物的混合物在光照下进一步实现了42 μmol h ^{- 1} 的析氢量，这优于大多数现有的塑料光重整方法。

这种串联MPD-HER工艺不仅提供了一种可扩展且经济可行的策略来应对塑料污染问题，而且还为氢经济做出了贡献，对全球可持续发展倡议产生了深远的影响。

图1：催化剂的合成和结构表征

图2：可回收性、稳定性和适用性评估

图3：使用反应产物混合物进行光催化制氢