新策略為聚烯烴廢棄塑料高效回收提供思路

華東理工大學教授李艷課題組與南昌航空大學教授鄒建平合作，在廢棄聚烯烴塑料催化轉化領域取得新進展，設計得到的催化劑對不同類型的聚烯烴及后消費塑料等多種底物表現出廣泛的適用，為沸石基催化劑的結構調控以及聚烯烴廢棄塑料的高效回收提供了新的思路。相關研究成果近日發表于《美國化學會志》。

隨著全球塑料消費持續增長，廢棄塑料尤其是聚烯烴塑料，在環境中大量積累，不僅嚴重污染土地與海洋，更威脅生態系統及人類健康。作為一種高效回收技術，催化裂解可將廢棄塑料轉化為高價值化學品，既能減少環境污染、降低對石油的依賴，還能有效推動循環經濟發展。目前，沸石基催化劑廣泛應用于催化裂解，但仍存在聚合物高分子難以接近活性位點、且易因副反應積碳失活等挑戰。

研究團隊提出了解耦微孔限域與酸性位點的新思路，將短程有序的SOD型沸石嵌入開放的無定形硅鋁酸鹽基質中，即保留了SOD型沸石的酸性特性，又提升了聚烯烴高分子的擴散性。由此，催化裂解反應環境從傳統微孔內部轉移至具備開放擴散通道的基質界面，促進產物迅速擴散的同時，避免了副反應引發的積碳，克服了傳統催化劑中高活性與抗積碳性能難以兼得的問題。在低密度聚乙烯裂解中，該非晶-晶粒復合催化劑（ACC）實現了92.79 wt%氣體收率，其中C3-C5烯烴選擇性高達94.92%，并在20次循環反應后仍保持良好穩定性。

相關論文信息：https://doi.org/10.1021/jacs.5c14336