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中国科大环境学院李文卫教授课题组Nature Communications|废弃聚碳酸酯塑料高效高值回收新进展

发布时间:2026/04/30点击次数:

近日,中国科学技术大学环境科学与工程系在废塑料资源化利用领域取得新进展。研究团队开发了一种自驱动串联醇解塑料升级转化工艺,实现了废弃聚碳酸酯塑料的高效高值回收。与传统工艺相比,该工艺显著降低了能耗和药剂消耗,并提升了回收产品的环境与经济效益。相关成果以"Self-driven tandem alcoholysis for full upcycling of waste polycarbonate plastics"为题发表于Nature Communications2025430日)。

聚碳酸酯(PC)是全球应用最广泛的工程塑料之一,广泛用于电子电器、汽车部件、光学材料和建筑板材等领域,废弃量持续增长。醇解反应可将废弃PC转化为双酚A等高值化学品,是实现PC闭环回收的重要途径。然而,现有PC醇解工艺通常依赖大量甲醇,不仅造成药剂消耗和溶剂浪费,也增加运行安全风险和后续分离纯化成本。同时,传统醇解体系对真实混合废塑料的适应性有限,限制了其实际应用。针对上述问题,本研究提出了一种基于PC与甘油协同转化的自驱动串联醇解资源化工艺。该工艺将PC甲醇解与下游甘油酯交换反应耦合,通过消耗碳酸二甲酯中间体并原位再生甲醇,构建闭环甲醇循环体系,从而降低外源甲醇需求并促进整体反应进行。同时,蛋壳衍生多金属CaO催化剂可协同促进醇类去质子化和PC酯键活化,实现PC的高效选择性解聚。与传统PC醇解工艺相比,该工艺将甲醇用量降低98.8%,并将反应温度由>130 ℃降至80 ℃,显著降低药剂消耗和能耗;同时可高选择性获得双酚A和高附加值环状碳酸酯产物,且无需复杂下游纯化。真实混合废塑料和粗甘油的中试试验(>5 kg)进一步验证了该工艺的原料适应性、运行稳定性和规模化应用潜力。

论文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-026-71261-x