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電鍍廢水中鎳升級回收，再利用于光熱CO2催化！
發(fā)布時間：2022-11-16 瀏覽量：1794
1. 文章信息標題：
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)硅材料國家重點實驗室孫威研究員、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：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)都是強制性的，這個過程需要巨大的花費，而且會產(chǎn)生非常高的二氧化碳足跡。如何將這種被認為是一次性廢物的廢棄鎳回收再利用，是一個重要的挑戰(zhàn)。
傳統(tǒng)的回收廢水中鎳的方法往往工序繁瑣、經(jīng)濟效益低。在本文所述的工作中，我們提出了一種創(chuàng)新和實用的簡便策略，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為一種先進的光熱催化劑，用于將二氧化碳轉(zhuǎn)化為有價值的化學(xué)原料。該技術(shù)被實驗證明，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，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載的位點；中間的薄層實心二氧化硅可以減輕酸性廢水對最內(nèi)層鐵核的刻蝕，同時還能抑制鐵組分在高溫光熱條件下的團聚；最內(nèi)層的鐵核既能使得整個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。
碳排放評估表明，利用該催化材料在同等產(chǎn)率下進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約10美元的成本。這項技術(shù)既實現(xiàn)了鎳的回收，也促進了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
