科技日報(bào)北京5月14日電 （記者李詔宇 通訊員于樂）喝剩的礦泉水瓶、淘汰的舊衣物，這些常見的聚酯類廢棄物有望通過一場溫和的“分子手術(shù)”實(shí)現(xiàn)完美回收。記者14日獲悉，江南大學(xué)曹靜靜博士聯(lián)合德國科研人員，近日成功開發(fā)出一種低成本、地球儲量豐富的“不飽和配位缺陷氧化鋅納米片催化劑”，為廢舊聚酯塑料在溫和條件下的高效、綠色回收提供了全新解決方案。相關(guān)研究成果發(fā)表于國際期刊《自然·通訊》。
聚酯塑料年產(chǎn)量巨大，但傳統(tǒng)化學(xué)回收方法存在能耗高、設(shè)備腐蝕及廢水處理難等問題。此次研究中，團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)出表面具有特殊缺陷結(jié)構(gòu)的氧化鋅催化劑。他們將其形象地比喻為“分子手術(shù)刀”，表面缺陷位點(diǎn)如同高活性“抓手”，可優(yōu)先吸附并活化水與氧氣分子，從而在近中性水相、無需有機(jī)溶劑和強(qiáng)堿的溫和環(huán)境中，精準(zhǔn)切斷聚酯的化學(xué)鍵。
實(shí)驗(yàn)表明，在190℃的空氣環(huán)境下，該催化體系僅用6小時即可將聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）完全解聚，目標(biāo)產(chǎn)物對苯二甲酸的選擇性超過99%，其時空產(chǎn)率較以往報(bào)道提升了一個數(shù)量級。
該催化劑展現(xiàn)出優(yōu)異的“底物普適性”。無論是普通礦泉水瓶，還是含有染料等雜質(zhì)的廢舊紡織品，它都能高效處理，對苯二甲酸回收率均保持在98%以上。該技術(shù)同樣適用于其他聚酯廢物的高選擇性單體回收。
在環(huán)境友好性方面，催化劑在連續(xù)循環(huán)使用5次后活性依然穩(wěn)定，且反應(yīng)過程中未檢測到有害鋅離子浸出，避免了二次污染。
目前，研究團(tuán)隊(duì)已完成40克級的實(shí)驗(yàn)室放大實(shí)驗(yàn)，成功將廢塑料轉(zhuǎn)化為高純度原料并重新制備出再生PET。這一突破性進(jìn)展，為我國廢舊紡織品高值化利用及塑料循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了科技支撐。
（責(zé)任編輯：蔡文斌）
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