近日，理學(xué)院邱博誠教授團(tuán)隊(duì)在Cell Press出版社期刊Chem Catalysis上發(fā)表題為“Paired electrochemical synthesis of glycolic acid and ammonia from polyester and nitrate sewage”的論文，以廢棄的對苯二甲酸乙二醇酯（polyethylene terephthalate, PET）塑料和硝酸鹽（NO??）廢水為原料，實(shí)現(xiàn)了在溫和條件下高效同產(chǎn)高值化學(xué)品—乙醇酸與氨。

將NO??廢水通過電化學(xué)方法轉(zhuǎn)化為氨（NH?），為廢棄物中氮資源的回收提供了一種可持續(xù)的解決方案。然而，這種方法在實(shí)際應(yīng)用中仍然面臨重大挑戰(zhàn)，包括整體能耗高和產(chǎn)物選擇性低的問題。本文開發(fā)了一種配對電化學(xué)系統(tǒng)，該系統(tǒng)巧妙結(jié)合了陽極氧化PET塑料制乙醇酸和陰極還原硝酸根制氨的雙重反應(yīng)。這一雙功能電化學(xué)系統(tǒng)的成功構(gòu)建主要?dú)w功于電極材料的設(shè)計：首先，鈀銅（PdCu）合金陽極材料展現(xiàn)出優(yōu)異的抗CO中毒性能，并大幅提升了乙二醇氧化反應(yīng)的效率；其次，銅鈷（CuCo）合金陰極材料通過銅-鈷雙金屬的協(xié)同效應(yīng)，顯著增強(qiáng)了硝酸鹽還原制氨的選擇性。該研究不僅有效緩解了傳統(tǒng)電化學(xué)工藝的高能耗缺陷，更開創(chuàng)了廢棄物資源化回收的新模式，同時為解決塑料污染和硝酸鹽廢水污染這兩大環(huán)境問題提供了兼具環(huán)境友好性和經(jīng)濟(jì)可行性的綜合方案，真正實(shí)現(xiàn)了生態(tài)效益與經(jīng)濟(jì)效益的協(xié)同提升。

該研究以南京農(nóng)業(yè)大學(xué)博士研究生馬盈鑫和都柏林圣三一大學(xué)郭旭耘博士為共同第一作者，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)邱博誠教授，松山湖材料實(shí)驗(yàn)室蔡樂娟副研究員，南京工程學(xué)院張宇博士為論文共同通訊作者。香港理工大學(xué)Yang Chai教授，中國科學(xué)院物理研究所王文龍研究員，都柏林圣三一大學(xué)Valeria Nicolosi教授參與了本項(xiàng)研究，該研究得到了國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)等項(xiàng)目資助。

論文鏈接：https://www.cell.com/chem-catalysis/abstract/S2667-1093(25)00074-0