“化学剪刀”让塑料垃圾在常温下变燃油

　　华东师范大学研究员张伟团队，联合德国慕尼黑工业大学、美国太平洋西北国家实验室等的科研人员，首创室温催化转化技术，可在常温常压条件下将难降解混合塑料废弃物一步高效转化为高附加值燃油，为全球塑料污染治理提供了全新的解决方案。相关研究8月14日发表于《科学》。

　　德国慕尼黑工业大学教授、美国西北太平洋国家实验室综合催化所所长约翰内斯·勒彻尔（Johannes A. Lercher）评价：“这项技术就像为塑料垃圾找到了‘化学剪刀’，能在室温下快速将高分子链切割成汽油分子大小，为全球循环经济提供重要支撑。”

　　我国是全球最大的塑料生产与消费国，目前废塑料存量突破10亿吨，年新增量逾6000万吨，废塑料治理形势十分严峻。从组分构成看，聚烯烃（PE、PP）占比50%，聚氯乙烯（PVC）占10%，两类均具有巨大的回收利用潜力。然而，当前处理方式仍以填埋和焚烧为主，对生态和人体健康构成严重威胁。塑料“升级回收”技术能够通过化学转化将废塑料转化为高附加值产品，但含PVC混合废塑料化学回收仍面临重大技术挑战。

　　针对这一难题，研究团队提出“塑料催化裂解—烷基化耦合反应”的全新概念，并开发了一步法转化技术。在技术设计上，研究团队选择了价格低廉、活性高、腐蚀性低、操作安全可靠的氯铝酸盐离子液体作为催化剂。

　　与传统高温裂解相比，新技术常温即可运行，安全环保，无有毒副产物，且将脱氯、裂解和烷基化三步反应整合为单一过程，流程大幅简化，能耗降低70%以上。此外，这项技术也实现了资源协同利用，石化副产物可作为反应物参与反应，实现废塑料资源的高效增值利用。实验数据显示，该技术可将混合废塑料一步转化为高标号汽油，碳原子利用率超过95%。在产业应用上，该技术与现有炼化工艺高度兼容，能耗低、设备简便、转化效率高，特别适合依托现有炼化设施推广。

　　张伟表示，这项“分子炼油”技术不仅大幅提升了塑料回收的经济性，也建立了完整的资源循环利用链条，为全球塑料污染治理提供了切实可行的解决方案。未来，团队将进一步推动绿色催化技术产业化，同时利用人工智能开发更高效催化体系，深入揭示塑料转化的原子级机理，并向全球推广。

　　相关论文信息：http://doi.org/10.1126/science.ade7485