摘要：近日，材料科学与工程学院江学良教授、杨欢教授团队联合华中科技大学、深圳先进技术研究院等多家单位，基于理论计算结果的指导并结合微生物模板策略设计了一种双金属磷化物@生物碳预催化剂，实现了聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的高效电化学升级回收，相关研究成果以“Yeas

近日，材料科学与工程学院江学良教授、杨欢教授团队联合华中科技大学、深圳先进技术研究院等多家单位，基于理论计算结果的指导并结合微生物模板策略设计了一种双金属磷化物@生物碳预催化剂，实现了聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的高效电化学升级回收，相关研究成果以“Yeast Inherited Phosphide/Bio-Carbon for Controllable Polyethylene Terephthalate Upcycling”为题发表在国际顶级期刊《Advanced Functional Materials》（IF：18.5，一区Top期刊，武汉工程大学TOP期刊）。学院等离子体化学与新材料湖北省重点实验室为该论文第一单位，2022级硕士研究生夏天为第一作者，学院江学良教授、杨欢教授和华中科技大学夏宝玉教授为通讯作者。此次科研论文成果体现了我校化学工程与技术一流学科化工新材料方向建设取得新的成效。

全球每年产生约7亿吨PET废弃物，但其高分子链结构导致传统回收效率低，造成严重的环境污染与资源浪费。现有PET降解技术（如酶催化、热催化等）存在成本高、选择性差等问题。电化学法可将PET水解产物乙二醇（EG）通过阳极氧化（EGOR）转化为高附加值甲酸（FA），但需精准调控反应路径以抑制副产物生成，且传统贵金属催化剂难以大规模应用。

在这项工作中，作者利用理论计算和实验揭示了P在促进过渡金属磷化物表面重构方面的作用，这为引入生物模板策略合成双功能Fe2P-Co2P@Cmp预催化剂提供了有效指导。构筑的Fe2P-Co2P@Cmp催化剂在PET水解产物中表现出优异的EGOR//HER活性和稳定性，可以在工业级电流密度下稳定工作240小时。金属-载体的界面效应和介孔碳的限域效应加速了活性位点和载体之间的界面电子转移，有利于*OH和乙二醛的吸附，从而实现了FA的高选择性和EGOR的高催化活性。这项工作提出了构建高效PET回收升级催化剂的新策略，对生物学和清洁能源转化技术的可持续发展具有重要意义。

EGOR的路径示意图和理论计算

制备示意图及成分形貌表征

江学良教授和杨欢教授团队主要从事结构功能材料合成及其在光电催化、腐蚀电化学、高分子塑料回收与升级、新能源器件等领域的教学和研究工作，课题组已在国际期刊以第一作者或通讯作者发表SCI论文近50余篇，包括PNAS、Nat. Commun.、Adv. Funct., Mater.、 Chem. Eng. J.、Nano Res.、等，申请相关专利20余项。

来源：武汉工程大学