This study addresses the electro-upcycling, at low temperature and neutral pH conditions, of aqueous solutions of polyethylene glycol (PEG). For this purpose, a Proton-Exchange Membrane (PEM) reactor with Pt/C-based electrodes has been used. The electrooxidation performances of ethylene glycol (EG) and PEG were evaluated for various concentrations in aqueous solutions, temperatures and PEG molecular weights (MW). PEG was successfully electro-oxidized from 0.4 V, reaching current densities above 100 mA cm^-2 at 0.8 V and 80 °C using oligoethylene glycols up to 400 g mol^-1. Size-exclusion chromatography and NMR analysis evidenced the possibility to cleave –C–O–C– bonds of heavy PEG (1000, 4000 g mol^-1), proving the possibility of depolymerizing PEG and recovering the monomer at low cell voltages and low temperatures. The production and purity of hydrogen in the cathode compartment of the electrolyser was confirmed by mass spectrometry. These results may open new perspectives in the development of electro-upcycling of PEG in water effluents.

中文翻译：

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质子交换膜电解槽中的电升级回收聚乙二醇水溶液


本研究探讨了聚乙二醇 （PEG） 水溶液在低温和中性 pH 条件下的电升级回收。为此，使用了带有 Pt/C 基电极的质子交换膜 （PEM） 反应器。评价了乙二醇 （EG） 和 PEG 在水溶液中不同浓度、温度和 PEG 分子量 （MW） 的电氧化性能。使用高达 400 g mol 的寡乙二醇，从 0.4 V 成功电氧化 PEG，在 0.8 V 和 80 °C 下达到 100 mA cm ^-2 以上的电流密度 ^-1 。尺寸排阻色谱和 NMR 分析证明了裂解重 PEG （1000， 4000 g mol） 的 –C-O-C– 键的可能性 ^-1 ，证明了在低电池电压和低温下解聚 PEG 并回收单体的可能性。通过质谱法证实了电解槽阴极室中氢气的产生和纯度。这些结果可能为水中 PEG 电升级回收的发展开辟新的前景。