实现废弃聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）向高附加值化学品的升级回收，是构建循环经济体系的关键环节。然而，在实际工业应用中，该技术长期面临操作条件苛刻、能耗高以及产物品质较低需进一步处理等挑战。近日，东华大学研究团队在《自然·可持续性》（Nature Sustainability）期刊发表重要成果，开发了一种基于酚类离子液体的介导工艺，能够在70℃的温和条件下，借助多种亲核试剂实现PET的完全转化，生成高价值单体。
突破低温转化瓶颈
该研究的核心突破在于揭示了反应机理。研究发现，酚类阴离子与PET主链上的苯环之间存在强烈的π-π相互作用，同时酚类阴离子与亲核试剂之间也存在有效互动，这两股力量共同驱动了聚合物的解聚过程。这一机制不仅降低了反应活化能，还显著提升了反应的选择性和效率。
在实验验证中，研究团队成功处理了100克混合的真实生活PET废塑料。结果显示，该工艺对二甲基对苯二甲酸（DMT）的收率高达93.1%，且产物纯度极高。这一数据表明，该技术具备处理复杂混合废塑料的实际应用潜力，打破了以往仅能处理单一纯净原料的限制。
二氧化碳协同资源化
更为创新的是，该工艺实现了“变废为宝”与“固碳利用”的双重目标。研究团队进一步将PET氨解得到的单体与二氧化碳（CO2）进行共聚反应，成功合成了聚氨酯材料。这一过程不仅消除了传统回收流程中繁琐的分离和纯化步骤，还巧妙地将温室气体二氧化碳转化为高价值聚合物原料。
这种协同升级回收策略（Co-upcycling）为塑料废弃物管理提供了全新的思路。它不仅在分子层面揭示了塑料升级回收工艺设计的新视角，更在宏观层面展示了一条可持续的塑料废物管理和循环经济可行路径。通过将PET与CO2共同转化为有价值的材料，该技术有望降低化工行业对化石原料的依赖，同时减少碳排放。
中国科研力量的崛起
此项研究由中国国家自然科学基金、江苏省自然科学基金及东华大学等多个机构资助完成。值得注意的是，主要作者欧晓华、张辉等人与通讯作者范益群、周艳教授已就该技术申请了两项中国发明专利（专利号：CN118955281B 和 2024114126831）。这标志着中国在塑料化学回收领域的底层技术创新能力正在快速提升，从跟随者逐渐转变为引领者。
随着全球对塑料污染问题的关注度日益提高，欧盟等地区已出台严格的限塑令和回收目标。中国作为全球最大的塑料生产国和消费国之一，此类高效、低能耗的回收技术的突破，对于国内构建绿色化工产业链、应对国际绿色贸易壁垒具有重要的战略意义。未来，随着离子液体成本的进一步降低和工艺放大效应的显现，该技术有望在工业规模上得到推广，推动全球塑料循环经济的实质性进展。