新型催化剂可高效回收废旧聚酯塑料

2026-05-15 10:01 来源：科技日报

喝剩的矿泉水瓶、淘汰的旧衣物，这些常见的聚酯类废弃物有望通过一场温和的“分子手术”实现完美回收。记者14日获悉，江南大学曹静静博士联合德国科研人员，近日成功开发出一种低成本、地球储量丰富的“不饱和配位缺陷氧化锌纳米片催化剂”，为废旧聚酯塑料在温和条件下的高效、绿色回收提供了全新解决方案。相关研究成果发表于国际期刊《自然·通讯》。

聚酯塑料年产量巨大，但传统化学回收方法存在能耗高、设备腐蚀及废水处理难等问题。此次研究中，团队设计出表面具有特殊缺陷结构的氧化锌催化剂。他们将其形象地比喻为“分子手术刀”，表面缺陷位点如同高活性“抓手”，可优先吸附并活化水与氧气分子，从而在近中性水相、无需有机溶剂和强碱的温和环境中，精准切断聚酯的化学键。

实验表明，在190℃的空气环境下，该催化体系仅用6小时即可将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%，其时空产率较以往报道提升了一个数量级。

该催化剂展现出优异的“底物普适性”。无论是普通矿泉水瓶，还是含有染料等杂质的废旧纺织品，它都能高效处理，对苯二甲酸回收率均保持在98%以上。该技术同样适用于其他聚酯废物的高选择性单体回收。

在环境友好性方面，催化剂在连续循环使用5次后活性依然稳定，且反应过程中未检测到有害锌离子浸出，避免了二次污染。

目前，研究团队已完成40克级的实验室放大实验，成功将废塑料转化为高纯度原料并重新制备出再生PET。这一突破性进展，为我国废旧纺织品高值化利用及塑料循环经济发展提供了科技支撑。