北京大學(xué)發(fā)布消息稱，北大化學(xué)與分子工程學(xué)院馬丁教授-王蒙副研究員團(tuán)隊(duì)領(lǐng)銜開(kāi)發(fā)出核磁共振識(shí)別下的真實(shí)混合廢塑料正交轉(zhuǎn)化策略，實(shí)現(xiàn)了面向真實(shí)生活混合塑料廢棄物的高效、高值化學(xué)品定向升值轉(zhuǎn)化。該研究成果6月26日在《自然》（Nature）雜志刊發(fā)。

塑料的廣泛使用和大規(guī)模遺棄也使其成為全球性環(huán)境治理難題之一。每年全球新增塑料制品產(chǎn)量超過(guò)4億噸，具有強(qiáng)度高，穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)，但在廢棄后卻因具有耐久性強(qiáng)、難降解的特性，長(zhǎng)期滯留于自然環(huán)境中，造成嚴(yán)重“白色污染”。

當(dāng)前，塑料廢棄物回收技術(shù)主要包括物理回收、熱能回收及化學(xué)轉(zhuǎn)化回收三類(lèi)。其中化學(xué)轉(zhuǎn)化回收雖具有回收廢塑料中所有化學(xué)元素，并加以高值化的巨大潛力，但大多數(shù)當(dāng)前正在研發(fā)的化學(xué)回收路線僅適用于特定的塑料結(jié)構(gòu)。當(dāng)化學(xué)轉(zhuǎn)化回收過(guò)程遇到真實(shí)混合廢塑料時(shí)，往往受限于真實(shí)混合廢塑料成分復(fù)雜、性質(zhì)差異顯著，而缺乏通用性強(qiáng)、過(guò)程可控的轉(zhuǎn)化路徑，目前只在少數(shù)塑料制品完成了回收轉(zhuǎn)化過(guò)程。

該研究成果以固態(tài)核磁共振的二維技術(shù)精準(zhǔn)識(shí)別混合塑料中的酯鍵、芳香環(huán)、氯代烷烴、烷基鏈等關(guān)鍵官能團(tuán)分布，進(jìn)而針對(duì)性設(shè)計(jì)正交化學(xué)反應(yīng)路徑，依托溶劑萃取、光催化氧化、催化胺化、皂化、脫氫偶聯(lián)及加氫裂解等多步驟有機(jī)整合，逐級(jí)分離轉(zhuǎn)化，最終聯(lián)產(chǎn)多類(lèi)高值化學(xué)品。

研究團(tuán)隊(duì)從模型體系出發(fā)，設(shè)計(jì)了完備的識(shí)別和轉(zhuǎn)化路線。繼而以20克來(lái)自人類(lèi)生活的真實(shí)混合塑料廢棄物樣品為例，成功將聚苯乙烯、聚乳酸、聚氨酯、聚碳酸酯、聚氯乙烯、PET、聚烯烴等多類(lèi)塑料，正交分級(jí)轉(zhuǎn)化獲得苯甲酸、鄰苯二甲酸酯、丙氨酸、乳酸、芳香胺鹽、雙酚A、對(duì)苯二甲酸及C3-6烷烴等多種高值化學(xué)品。

該方法普適性強(qiáng)，適配多種真實(shí)廢棄物樣本。進(jìn)一步研究顯示，該策略對(duì)來(lái)自日常生活、石化企業(yè)、汽車(chē)維修、紡織工業(yè)等不同來(lái)源的包含印刷顏料、染色劑、增塑劑、生物質(zhì)等雜質(zhì)的各種復(fù)雜真實(shí)塑料廢棄物樣品同樣適用。

該研究突破了長(zhǎng)期困擾混合塑料廢棄物高值化回收的技術(shù)瓶頸，提出了官能團(tuán)識(shí)別+目標(biāo)產(chǎn)物定向+正交反應(yīng)路徑設(shè)計(jì)的整體耦合方案，為復(fù)雜塑料廢棄物回收利用提供了全新范式。

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