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、反應條件、反應產(chǎn)物及選擇性之間的相互關系助力。總結當前廢棄聚酯轉化為高值化學品的進展和局限，未來的發(fā)展趨勢和關鍵難點，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) 常見聚酯結構及其化學降解法. (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）烴及相關催化劑. (a) 反應條件與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結構表征
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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