입방체 Au/Ca(OH)2 촉매를 이용한 폴리부틸렌 테레프탈레이트의 산화적 업사이클링으로 디카르복실산 합성

폴리(부틸렌 테레프탈레이트)(PBT)를 고부가가치 산소 함유 화학물질로 촉매적 업사이클링 하는 것은 플라스틱 순환 이용을 위한 매력적인 경로를 제공합니다. 본 연구에서는 Au/Ca(OH)2 촉매 상에서 PBT의 탈중합과 산화를 통합한 일단계 탠덤 전략을 보고하며, 이를 통해 테레프탈산(TPA)과 숙신산(SA)을 얻었습니다. 촉매 성능은 촉매 형상에 크게 좌우됩니다. 기존의 스트립형 Au/Ca(OH)2에 비해 입방체 Au/Ca(OH)2는 Ca 원자의 낮은 배위로 인해 표면 산소 공공 밀도가 더 높으며, 이는 Ca(OH)2에서 Au로 전자 전달을 유도합니다. 그 결과 형성된 Auδ--Ov 계면 부위는 O2 활성화를 촉진하고 1,4-부탄디올 중간체의 후속 산화를 촉진합니다. 이러한 표면 구조 덕분에 입방체 Au/Ca(OH)2 촉매는 탄소 수지 기준으로 PBT를 99.8% TPA와 85.1% SA로 거의 정량적으로 전환했습니다. 또한 이 촉매는 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리트리메틸렌 테레프탈레이트, 폴리(1,6-헥사메틸렌 아디페이트) 등 기타 폴리에스터의 산화적 업사이클링으로도 확장되어 높은 산출률의 디카르복실산을 생산합니다.