精準降解調控讓PET廢料“重生”-紫荊網

精準降解調控讓PET廢料“重生”

日期:2026-03-23 來源:科技日報 瀏覽量: 字號:
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飲料瓶底部那個小小的數字“1”,標識着它的“身份”——PET,即聚對苯二甲酸乙二醇酯。作為產量巨大、應用廣泛的高分子材料,PET燃燒熱值極高,具有資源利用價值。如何讓海量廢棄PET告別低效焚燒與填埋,走上高價值化學回收的“重生之路”,一直是全球科研界與產業界共同關注的焦點。

近日,中國科學院山西煤炭化學研究所研究員侯相林團隊取得重要突破,成功研發PET高效均相降解新方法,實現了降解產物分子量的精準調控,為廢棄聚酯資源化利用提供了全新技術路線,相關成果發表於國際期刊《大分子》。

PET是現代工業與日常生活中不可或缺的石化產品。在下游應用中,超過一半的PET被加工成滌綸纖維,與棉、毛、麻等天然纖維混紡後,廣泛用於服裝、家紡和工業絲材;約20%的PET用於生產飲料瓶、食品包裝等聚酯瓶片。

侯相林介紹,PET與石油、煤炭化工產品一樣,生產過程消耗大量不可再生資源,一燒了之不僅可惜,更造成巨大的資源浪費。通過化學手段將其解聚、轉化為高附加值化學品,是實現廢棄PET循環利用的理想路徑。但現實難題在於,絕大多數廢舊PET以混紡纖維形式存在,與其他纖維混雜難分;傳統降解技術條件苛刻、成本偏高,且難以實現精準可控,成為制約PET高值回收的核心瓶頸。

面對這一世界性難題,中國科學院山西煤炭化學研究所團隊另闢蹊徑,開發出溫和、高效、綠色的PET均相降解體系。研究人員通過系統對比不同降解劑效果,篩選優化催化劑體系,最終選用綠色溶劑γ-戊內酯為反應介質、乙二醇為醇解劑,在溫和條件下即可實現PET的高效可控解聚。

侯相林團隊的核心突破,在於找到了控制PET降解尺度的“精準開關”——乙二醇的用量。此前,全球多數技術只能將PET深度降解為單體BHET,相當於把建築拆成碎瓦礫;而該技術可選擇性斷裂部分酯鍵,像精準拆分結構單元一樣,得到分子鏈長度非常均勻的聚酯二醇低聚物。論文第一作者、中國科學院山西煤炭化學研究所博士研究生李新宇介紹:“我們可以把這種產物的分子鏈長度穩定控制在由4—13個基本單元組成的範圍內,自由調控高分子重複單元數量,真正做到按需降解。”

這也是國際上首次在均相體系中實現PET降解產物分子量的精準調控。依託該技術,廢棄PET可實現低成本閉環循環,降解產物能直接重新聚合成合格的PET原料。該技術對瓶片、織物、薄膜等各類PET廢料均有良好適用性;處理混紡纖維時,可選擇性降解滌綸,同時完整保留棉、錦綸等組分的使用價值。通過簡單調整乙二醇用量,還能切換降解路徑,適配傳統PET生產工藝,兼具靈活性與工業應用潛力。

侯相林表示,團隊將繼續深耕溫和條件下廢塑料高值轉化研究,不斷拓展高附加值化學品製備路徑,用綠色化工技術為廢舊塑料賦予新生命。

來源:科技日報

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編輯:江心雨 校對:鄭舒尹 監製:連振海
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