科學(xué)通報(bào) | 聚酯催化氫解研究進(jìn)展

廢棄塑料的不當(dāng)處理會(huì)造成嚴(yán)重的土壤、大氣和水體污染，也是石化資源的顯著浪費(fèi)。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(jià)值化學(xué)品的高效策略，是實(shí)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(jià)值化學(xué)品，因原子經(jīng)濟(jì)性高，產(chǎn)物種類豐富成為了新的發(fā)展方向。

中國科學(xué)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(píng)述文章，以聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯 (PET) 為主要對(duì)象，綜述了近十年來催化氫解聚酯直接制備高價(jià)值化學(xué)品的研究進(jìn)展。

• 以催化氫解過程中化學(xué)鍵的轉(zhuǎn)化方式作為根據(jù)進(jìn)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(C

  alkoxy

  ?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(dāng)前廢棄聚酯轉(zhuǎn)化為高值化學(xué)品的進(jìn)展和局限，未來的發(fā)展趨勢(shì)和關(guān)鍵難點(diǎn)，為塑料循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展探索新的方案。

圖文導(dǎo)讀

圖1 化學(xué)法回收聚酯. (a) 常見聚酯結(jié)構(gòu)及其化學(xué)降解法. (b) PET催化氫解化學(xué)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

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(duì)苯二甲酸和碳?xì)浠衔锓磻?yīng)條件. (b) C/MoO2催化氫解機(jī)理圖. (c) Hf(OTf)4、Pd/C復(fù)合催化體系氫解機(jī)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(jìn)展 . 科學(xué)通報(bào), 2025, 70 (18): 2838-2848.

https://doi.org/10.1360/TB-2024-0996

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