北京
廢棄塑料的不當處理會造成嚴重的土壤、大氣和水體污染，也是石化資源的顯著浪費。將塑料廢棄物視為一種碳資源，發(fā)展從廢棄聚酯制備高價值化學品的高效策略，是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要手段。近年來，通過催化氫解法將聚酯轉(zhuǎn)化為高價值化學品，因原子經(jīng)濟性高，產(chǎn)物種類豐富成為了新的發(fā)展方向。
中國科學院寧波材料技術(shù)與工程研究所謝銀君研究員課題組撰寫評述文章，以聚對苯二甲酸乙二醇酯 (PET) 為主要對象，綜述了近十年來催化氫解聚酯直接制備高價值化學品的研究進展。
以催化氫解過程中化學鍵的轉(zhuǎn)化方式作為根據(jù)進行分類，包括碳?氧(C?O)鍵完全氫解、酰?氧(C
acyl
?O)鍵氫解和烷?氧(Calkoxy
?O)鍵氫解，闡明了催化劑、反應(yīng)條件、反應(yīng)產(chǎn)物及選擇性之間的相互關(guān)系助力。總結(jié)當前廢棄聚酯轉(zhuǎn)化為高值化學品的進展和局限，未來的發(fā)展趨勢和關(guān)鍵難點，為塑料循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展探索新的方案。
圖文導讀
圖1 化學法回收聚酯. (a) 常見聚酯結(jié)構(gòu)及其化學降解法. (b) PET催化氫解化學鍵的選擇性
圖2 催化氫解PET碳氧(C?O)鍵生成芳（烷）烴及相關(guān)催化劑. (a) 反應(yīng)條件與PET氫解選擇性. Cu/SiO2(干燥)(b)、Cu/SiO2(還原)(c)、CuNa/SiO2(干燥)(d)和CuNa/SiO2(還原)(e)的透射電子顯微鏡(TEM)圖像
圖3 催化氫解PET酰氧(C
acyl?O)鍵生成二醇. (a) PET直接氫解.(b) PET的醇解-氫解接力. (c) PET的連續(xù)加氫氫解
圖4 RuMo/TiO2雙原子催化聚酯氫解。(a) 催化氫解PLA酰氧(Cacyl?O)鍵生成二醇.(b) Ru4Mo1/TiO2的TEM圖像. (c) Ru4Mo1/TiO2的EDS圖像. (d) Ru4Mo1/TiO2的AC HAADF-STEM圖像. (e)~(j) XAFS結(jié)構(gòu)表征
圖5 聚酯Calkoxy?O斷裂制備二酸和烯(烷)烴. (a) 催化氫解PET制備對苯二甲酸和碳氫化合物反應(yīng)條件. (b) C/MoO2催化氫解機理圖. (c) Hf(OTf)4、Pd/C復合催化體系氫解機理圖
文章信息
邊文格，徐向超，白培志，等.聚酯催化氫解研究進展 . 科學通報, 2025, 70 (18): 2838-2848.
https://doi.org/10.1360/TB-2024-0996
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