塑料污染已成为全球最紧迫的环境挑战之一。2022年全球塑料产量超过4亿吨，其中近一半为聚乙烯和聚丙烯等聚烯烃材料。传统机械回收往往导致材料性能降级，而化学升级回收则提供了一条更具前景的路径——将聚烯烃转化为燃料。然而，聚烯烃的化学惰性使得选择性活化其碳-碳键和碳-氢键成为核心难题。钌基催化剂虽然对聚乙烯氢解反应表现出高活性，但常过度生成低价值的甲烷和直链烷烃，且对支链聚丙烯的转化效率较低，限制了其应用范围。
针对这一挑战，南京工业大学陈日志研究员、唐振辰教授和曹伟教授合作研究揭示了钌的核度、价态与载体酸性之间的协同作用，如何决定聚烯烃加氢转化的选择性。通过精细调控Ru/NbOₓ催化剂，团队实现了聚乙烯完全转化为93.1%的C₅–₃₅直链烷烃，以及聚丙烯以1731gPP·gRu−1·h−1的速率转化为90.6%的C₅–₂₀支链液体燃料，同时显著抑制了甲烷生成。相关论文以“Nuclearity-dependent design principles of ruthenium catalysts for selective hydroconversion of diverse polyolefins”为题，发表在Nature Communications上。
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