作為全球年產(chǎn)量近7000萬(wàn)噸的高分子材料，聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）在飲料包裝、紡織纖維等領(lǐng)域占據重要地位。但當前全球塑料回收率不足5%，每年約12%的固體廢棄物來(lái)自PET制品。美國西北大學(xué)科研團隊近期在《自然》期刊發(fā)布突破性成果，通過(guò)創(chuàng )新性濕度催化技術(shù)實(shí)現PET高效解聚，為塑料循環(huán)經(jīng)濟開(kāi)辟新路徑。

有氧無(wú)溶劑AC/MoO2介導的消費后塑料材料A-D的分解。反應條件：100 mL Schlenk燒瓶，儲存在空氣中的消費后聚酯，AC/MoO2（3.24 wt% Mo），無(wú)溶劑，265 °C，空氣。通過(guò)1H NMR使用間二甲苯內標確定產(chǎn)率。

自然濕度催化技術(shù)突破

　　研究團隊開(kāi)發(fā)出基于鉬系催化劑的環(huán)境友好型解聚體系。該技術(shù)以活性炭負載氧化鉬為催化載體，在265°C溫和加熱條件下，利用空氣中自然存在的水分子觸發(fā)PET分子鏈的選擇性斷裂。實(shí)驗數據顯示，經(jīng)4小時(shí)反應即可將94%的PET原料轉化為高純度對苯二甲酸（TPA），副產(chǎn)物僅產(chǎn)生易處理的微量乙醛。

　　"傳統熔融再生會(huì )導致材料性能劣化，而化學(xué)回收常需使用腐蝕性溶劑。"項目負責人約西·克拉蒂什教授指出，"我們的濕度催化體系完全摒棄有機溶劑，直接利用環(huán)境濕度作為反應介質(zhì)，這在塑料再生領(lǐng)域尚屬首創(chuàng )。"

多維度技術(shù)優(yōu)勢凸顯

　　相較于需要72小時(shí)反應的傳統化學(xué)法，新技術(shù)將處理時(shí)長(cháng)壓縮至原周期的5.5%。催化體系展現卓越穩定性，經(jīng)20小時(shí)連續5次循環(huán)測試仍保持94%以上轉化效率。值得注意的是，該技術(shù)對含色素或混雜其他塑料的廢棄物同樣有效，省卻了傳統工藝必需的復雜分揀與清洗工序。

　　研究團隊成員納文·馬利克博士強調技術(shù)普適性："我們在飲料瓶、滌綸織物及混合塑料等多類(lèi)廢棄物上進(jìn)行驗證，均成功提取出色澤純凈的TPA單體。這種單體可直接用于食品級PET再生，或轉化為高附加值化工產(chǎn)品。"

產(chǎn)業(yè)化應用前景廣闊

　　目前研究團隊正與工業(yè)伙伴合作推進(jìn)設備放大試驗。技術(shù)經(jīng)濟性分析顯示，該工藝無(wú)需高壓反應釜等特殊裝置，現有化工設備經(jīng)改造即可適配。若實(shí)現規?；瘧?，有望將PET再生成本降低40%，同時(shí)減少62%的碳足跡。

　　業(yè)內專(zhuān)家評價(jià)稱(chēng)，此項創(chuàng )新將顯著(zhù)提升全球塑料閉環(huán)率，對實(shí)現2050年碳中和目標具有戰略意義。隨著(zhù)各國"限塑令"逐步收緊，這種環(huán)境友好的再生技術(shù)或將成為塑料經(jīng)濟轉型的關(guān)鍵推手。