近日，我校王傳義教授團隊在Cell Press細胞出版社旗下期刊《Chem Catalysis》上發表了題為“Photothermal reforming of polylactic acid plastics into pyruvic acid with 92.8% selectivity at S-scheme O_v-BiVO₄/CdS heterostructures”的研究論文。我校王傳義教授為文章通訊作者，環境學院博士生梁芯芯為文章第一作者，陜西科技大學為唯一通訊單位。

利用光催化方式將聚乳酸（PLA）塑料轉化為丙酮酸學品，對開發環境友好且經濟可行的回收技術、推動碳循環經濟發展具有重要意義。然而，乳酸催化脫氫生成丙酮酸的過程中，乳酸分子在催化劑表面的吸附太強會導致產物無法脫附，引發丙酮酸C?C鍵的斷裂從而被過度氧化的問題。同時由于羥基氧化為羰基的活化能較高，導致該反應效率及選擇性較低。因此，當前的關鍵挑戰在于如何有效增強乳酸中的C?C鍵強度激活α?OH的同時，促進丙酮酸產物在催化劑表面的脫附過程。

熱輔助光催化作為一種新興技術，在二氧化碳還原、氨合成和甲烷重整等領域展現出顯著優勢，相比單一光催化過程，通常能夠顯著提升產率、反應速率及產物選擇性。在協同作用下，熱效應不僅加快了反應動力學和物質傳遞，還促進了電荷載流子的遷移，從而增強了反應效率。因此，熱輔助光催化近年來成為研究的一個熱點。

基于此，本文報道了一種基于氧空位修飾的BiVO₄/CdS（O_v-BiVO₄/CdS）S型異質結的熱輔助光重整策略，用于聚乳酸（PLA）水解液的選擇性轉化。理論計算及原位ESR證明，與無O_v修飾的BiVO₄@CdS相比，O_v-BiVO₄/CdS中Bi位點的局部電荷積累更為顯著，有助于活化乳酸單體中的α-OH鍵并增強Cα?COOH鍵的穩定性，從而促進關鍵中間體的選擇性脫氫反應。O_v-BiVO₄/CdS的自發光熱效應促進了丙酮酸的解吸，最終實現了對丙酮酸的高選擇性生成。實驗結果顯示，O_v-BiVO₄/CdS復合催化劑的氫氣產率和丙酮酸產率分別達到9.65和8.92 mmol g^?1 h^?1，選擇性高達92.8%，在塑料重整領域中表現出極高的選擇性。本研究為在溫和條件下通過熱輔助光重整實現PLA塑料的選擇性轉化為PA提供了新的思路和方法。

原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.checat.2025.101490

(核稿：陳慶彩 編輯：趙誠)