폐플라스틱 전극 촉매 재활용

폐 PET 플라스틱을 고부가가치 화학물질로 전환하는 전해 촉매 기술은 환경 오염 해결에 유망하지만, 산업 수준의 전류 밀도에서 효율적인 촉매 개발은 여전히 난제로 남아있습니다. 본 연구는 니켈 폼(NF) 위에 Ni2+가 도핑된 CoOOH 나노시트 어레이를 직접 제조하는 전기화학적 재구성 전략을 제시합니다. 이 촉매는 PET 유래 에틸렌 글리콜(EG)을 고전류 밀도에서 포름산으로 효율적으로 전환합니다. Ni2+ 도핑은 촉매 표면에 EG 분자 흡착을 강화하고 반응성 *OH 중간체 형성을 가속화하여 C-C 결합 분해 반응 속도를 향상시키고 포름산 생산을 촉진합니다. 최적화된 Ni2+-CoOOH3/NF 촉매는 1.38V(vs. RHE)의 낮은 전위에서 500mA·cm-2의 산업 수준 전류 밀도를 달성하며, 100~500mA·cm-2 범위에서 90% 이상의 패러데이 효율을 보였습니다. 또한, 실제 2전극 전해조에서 900mA·cm-2에서 7.10mmol·h-1·cm-2의 높은 포름산 수율과 우수한 장기 안정성을 입증했습니다. 본 연구는 폐플라스틱의 고부가가치화를 위한 효율적인 전해 촉매 개발의 중요한 진전을 나타내며, 산업적 적용 가능성을 제시합니다. 이는 환경 문제 해결과 자원 순환 경제 구축에 기여할 수 있는 실용적인 해결책을 제공합니다.