Da una cannuccia a un'auto, i prodotti in plastica sono stati integrati in ogni aspetto della vita umana.Finora, a livello globale sono state prodotte quasi 10 miliardi di tonnellate di plastica, di cui solo il 10% circa è stato riciclato e la quantità rimanente è stata bruciata o gettata nelle discariche o in ambienti naturali.A causa della forte inerzia chimica della plastica stessa, occorrono almeno centinaia di anni per degradarsi completamente in condizioni naturali, portando al continuo accumulo di plastica di scarto nell'ambiente naturale, rappresentando una minaccia per la salute umana e l'ambiente ecologico.Il tradizionale metodo di discarica di plastica occupa una grande quantità di risorse terrestri, provoca gravi sprechi di risorse e provoca un inquinamento secondario del suolo, delle risorse idriche, dell'atmosfera, ecc. Ogni anno, 10 milioni di tonnellate di plastica scartata si riversano nell'oceano in tutto il mondo, ponendo minaccia per la vita marina.Inoltre, l'industria dei prodotti in plastica consuma l'8% del petrolio totale mondiale durante il suo intero ciclo di vita.Entro il 2050, si prevede che l'industria manifatturiera della plastica consumerà circa il 20% delle risorse petrolifere mondiali e anche una grande quantità di plastica scartata causa un grande spreco di risorse.Pertanto, il riciclaggio e l'utilizzo della plastica è urgente.

Attualmente, il riciclaggio dei rifiuti di plastica si basa principalmente sul riciclaggio fisico, ma il riciclaggio fisico presenta carenze quali tipi limitati di plastica da trattare, trattamento incompleto, basso tasso di utilizzo e basso valore aggiunto.Allo stesso tempo, a causa di limitazioni tecniche, la qualità della plastica riciclata si deteriora e può essere solo degradata per l'uso, per poi essere ancora scartata.Questo metodo è chiamato riciclaggio degradato.Al contrario, il metodo di recupero chimico conduce reazioni di rottura della catena sotto l'azione di catalizzatori enzimatici chimici o biologici, depolimerizzando i polimeri plastici di scarto in monomeri.Queste piccole molecole monomeriche possono essere utilizzate come materie prime per la preparazione di altri prodotti chimici e possono anche essere riciclate e ripolimerizzate in plastica, fornendo soluzioni rivoluzionarie per il riciclaggio dei rifiuti plastici.Tuttavia, l'attuale recupero chimico si basa principalmente sulla catalisi termica, che di solito richiede una grande quantità di consumo di energia termica, con conseguenti gravi emissioni di carbonio e il rilascio di vari gas tossici e nocivi.Pertanto, è urgente sviluppare strategie di riciclaggio chimico nuove e sostenibili per i rifiuti di plastica.

Recentemente, la tecnologia della catalisi elettrochimica è gradualmente diventata un punto di riferimento della ricerca nei campi dei nanomateriali e della chimica energetica.Rispetto ai tradizionali metodi di catalisi termica, l'elettrocatalisi ha le seguenti caratteristiche: (1) le specie attive possono essere generate in situ sull'elettrodo attraverso il guadagno e la perdita di elettroni, senza la necessità di ulteriori reagenti redox;(2) La reazione può essere condotta a temperatura e pressione ambiente in condizioni blande con bassi requisiti di attrezzatura e facile recupero del catalizzatore;(3) La regolazione del potenziale dell'elettrodo può controllare la selettività del prodotto e la velocità di reazione e ridurre o evitare il verificarsi di reazioni collaterali;(4) L'energia elettrica può essere convertita da energia rinnovabile verde come energia solare, energia idroelettrica, energia eolica, energia delle maree, ecc., che è conforme al concetto di sviluppo sostenibile.Pertanto, la tecnologia di riformazione catalitica elettrica guidata dall'elettricità rinnovabile è uno degli schemi ideali per realizzare l'utilizzo ad alto valore della plastica di scarto.

Recentemente, i ricercatori dell'Istituto di tecnologia fisica e chimica dell'Accademia cinese delle scienze hanno proposto la strategia di miglioramento e riciclaggio della plastica di scarto mediante elettrocatalisi.Prendendo ad esempio il polietilene tereftalato (PET), attraverso la tecnologia di reforming elettrico e l'acqua come mezzo, il PET può essere convertito e aggiornato in acido glicolico ad alto valore aggiunto e idrogeno ad alta purezza, fornendo un nuovo modo per la sostenibilità e l'alto valore utilizzo di plastica PET di scarto.