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Modular chem‐bio upcycling of waste poly(ethylene terephthalate) to glycolic acid and 2,4‐pyridine dicarboxylic acid
AIChE Journal ( IF 3.5 ) Pub Date : 2024-12-06 , DOI: 10.1002/aic.18686 Zishuai Wang, Yaoqiang Wang, Gang Xiao, Zequn Tang, Shaojie Wang, Yu Jin, Haijia Su
AIChE Journal ( IF 3.5 ) Pub Date : 2024-12-06 , DOI: 10.1002/aic.18686 Zishuai Wang, Yaoqiang Wang, Gang Xiao, Zequn Tang, Shaojie Wang, Yu Jin, Haijia Su
Upcycling of waste poly(ethylene terephthalate) (PET) into valuable products represents a promising avenue for advancing carbon neutrality and circular economy. Here, we demonstrate a modular strategy for converting waste PET into glycolic acid (GA) and 2,4‐pyridine dicarboxylic acid (2,4‐PDCA), achieving an upcycling process and 45% reduction in greenhouse gas emissions. We conducted comprehensive studies on PET hydrolysis, PET‐derived ethylene glycol (EG) photooxidation, and PET‐derived terephthalic acid (TPA) bioconversion. Utilizing a plasmon‐active CuPt nanoalloy, EG oxidation proceeds at mild conditions with impressive EG conversion (94.78%) and GA yield (71.98%). Two Escherichia coli strains were employed to convert TPA into 2,4‐PDCA, achieved a 91.03% molar yield. This work successfully accomplishes the comprehensive utilization of waste PET through an environmentally friendly and economically viable strategy, leading to a significant reduction in PET plastic pollution while simultaneously generating substantial economic benefits.
中文翻译:
将废弃聚对苯二甲酸乙二醇酯模块化化学生物升级回收为乙醇酸和 2,4-吡啶二羧酸
将废弃聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET) 升级再造成有价值的产品,是推进碳中和和循环经济的一条有前途的途径。在这里,我们展示了一种将废弃 PET 转化为乙醇酸 (GA) 和 2,4-吡啶二羧酸 (2,4-PDCA) 的模块化策略,实现了升级回收过程,并将温室气体排放量减少了 45%。我们对 PET 水解、PET 衍生的乙二醇 (EG) 光氧化和 PET 衍生的对苯二甲酸 (TPA) 生物转化进行了全面研究。利用等离激元活性 CuPt 纳米合金,EG 氧化在温和条件下进行,EG 转化率 (94.78%) 和 GA 产率 (71.98%) 令人印象深刻。采用两种大肠杆菌菌株将 TPA 转化为 2,4-PDCA,实现了 91.03% 的摩尔产率。这项工作通过环保且经济可行的策略,成功地实现了废旧 PET 的综合利用,从而显着减少了 PET 塑料污染,同时产生了可观的经济效益。
更新日期:2024-12-06
中文翻译:
将废弃聚对苯二甲酸乙二醇酯模块化化学生物升级回收为乙醇酸和 2,4-吡啶二羧酸
将废弃聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET) 升级再造成有价值的产品,是推进碳中和和循环经济的一条有前途的途径。在这里,我们展示了一种将废弃 PET 转化为乙醇酸 (GA) 和 2,4-吡啶二羧酸 (2,4-PDCA) 的模块化策略,实现了升级回收过程,并将温室气体排放量减少了 45%。我们对 PET 水解、PET 衍生的乙二醇 (EG) 光氧化和 PET 衍生的对苯二甲酸 (TPA) 生物转化进行了全面研究。利用等离激元活性 CuPt 纳米合金,EG 氧化在温和条件下进行,EG 转化率 (94.78%) 和 GA 产率 (71.98%) 令人印象深刻。采用两种大肠杆菌菌株将 TPA 转化为 2,4-PDCA,实现了 91.03% 的摩尔产率。这项工作通过环保且经济可行的策略,成功地实现了废旧 PET 的综合利用,从而显着减少了 PET 塑料污染,同时产生了可观的经济效益。