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電鍍廢水中鎳升級(jí)回收，再利用于光熱CO2催化！
發(fā)布時(shí)間：2022-11-16 瀏覽量：2142
1. 文章信息標(biāo)題：
Grave-to-cradle upcycling of Ni from electroplating wastewater to photothermal CO2 catalysis
頁碼：5305，DOI：10.1038/s41467-022-33029-x
2. 文章鏈接https://www.nature.com/articles/s41467-022-33029-x
3. 期刊信息期刊名：Nature CommunicationsISSN：2041-17232021年影響因子：17.694分區(qū)信息：中科院1區(qū)Top；JCR分區(qū)（Q1）涉及研究方向：綜合性期刊
4. 作者信息：第一作者是浙江大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院博士生王勝華和張大科。通訊作者為浙江大學(xué)硅材料國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室孫威研究員、楊德仁院士，蘇州大學(xué)功能納米與軟物質(zhì)研究院的何樂教授和加拿大多倫多大學(xué)的Geoffrey Ozin教授。
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?5.產(chǎn)品型號(hào)：CEL-GPPCM、PE300-T8E
文章簡介
電鍍工業(yè)產(chǎn)生的有害鎳廢棄物的處理在全世界范圍內(nèi)都是強(qiáng)制性的，這個(gè)過程需要巨大的花費(fèi)，而且會(huì)產(chǎn)生非常高的二氧化碳足跡。如何將這種被認(rèn)為是一次性廢物的廢棄鎳回收再利用，是一個(gè)重要的挑戰(zhàn)。
傳統(tǒng)的回收廢水中鎳的方法往往工序繁瑣、經(jīng)濟(jì)效益低。在本文所述的工作中，我們提出了一種創(chuàng)新和實(shí)用的簡便策略，利用包裹在胺功能化多孔二氧化硅中的磁性納米顆粒，將電鍍廢水中的廢鎳升級(jí)為一種先進(jìn)的光熱催化劑，用于將二氧化碳轉(zhuǎn)化為有價(jià)值的化學(xué)原料。該技術(shù)被實(shí)驗(yàn)證明，可以有效地吸納廢水中的鎳，并用于光熱CO2催化。
論文中的吸附劑（即催化劑載體結(jié)構(gòu)）經(jīng)過精心的設(shè)計(jì)，每部分都有著不可替代的作用。其中最外層的多孔二氧化硅提供了氨基接枝以及高分散鎳顆粒負(fù)載的位點(diǎn)；中間的薄層實(shí)心二氧化硅可以減輕酸性廢水對(duì)最內(nèi)層鐵核的刻蝕，同時(shí)還能抑制鐵組分在高溫光熱條件下的團(tuán)聚；最內(nèi)層的鐵核既能使得整個(gè)吸附劑可以方便地從溶液中分離（磁分離），也可以擔(dān)任光熱催化中的熱核（得益于鐵核的高吸光）。
該催化劑可以以1.9 mol gNi-1 h-1 (44.1 mmol gcat-1 h-1)的極高速率生成CO，CO選擇性近100%，且具有顯著的長期穩(wěn)定性。
碳排放評(píng)估表明，利用該催化材料在同等產(chǎn)率下進(jìn)行光熱催化的凈碳排放優(yōu)于純熱催化，并且制備催化劑的鎳源每克可省去高達(dá)約10美元的成本。這項(xiàng)技術(shù)既實(shí)現(xiàn)了鎳的回收，也促進(jìn)了CO2減排，并產(chǎn)生了可持續(xù)的化石燃料，一舉三得。
文章DOI : 10.1038/s41467-022-33029-x，原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-022-33029-x
