近日,江南大学曹静静博士联合德国科研人员成功开发出一种低成本,储量丰富的不饱和配位缺陷氧化锌纳米片催化剂,为废旧聚酯塑料的温和、高效、绿色回收提供了全新技术路径,相关成果发表于国际权威期刊《自然·通讯》。
当前,聚酯类塑料的传统回收工艺普遍面临高能耗、强腐蚀、废水难处理、选择性差及污染严重等问题,难以满足绿色化工与循环经济的发展要求。此次研究中,该团队设计出的表面具有特殊缺陷结构的氧化锌催化剂,通过表面缺陷结构实现对水与氧分子的优先吸附及定向活化,在近中性水相、无有机溶剂和强碱的温和环境中,精准切断聚酯的化学键。
实验数据显示,在190℃条件下,6小时即可实现聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)完全解聚,目标产物对苯二甲酸的选择性超过99%,且对含杂质的废旧纺织品、塑料瓶等其他聚酯类废弃物均具备高效处理能力,产物回收率均可稳定在98%以上。
该技术兼具高活性、高稳定性与环境友好性:催化剂循环使用5次后活性仍保持稳定,无金属离子浸出带来的二次污染风险。目前,该团队已完成40克级实验室放大验证,成功实现了从废旧聚酯到高纯度单体原料的转化,并完成再生PET材料的闭环制备。
这一突破性进展,为我国废旧塑料制品高值化利用及塑料循环经济发展提供了有力的技术支撑。该技术突破了传统回收高能耗、强腐蚀、二次污染的行业痛点,对企业优化聚酯回收工艺、开发低成本高稳定性催化技术具有重要参考价值。同时也为行业构建低碳循环的聚酯产业体系提供了关键支撑,助力聚酯产业实现绿色低碳循环发展。
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