聚酯是一类含有酯键的合成聚合物，年产量超过7000万吨，广泛应用于包装、瓶类和纺织品等领域。然而，大量聚酯塑料废物的积累已对环境、海洋生态系统和人类健康产生了深远影响。传统的聚酯化学解聚方法，如水解法、醇解法等，通常需要在强酸、强碱或高压条件下进行，这不仅导致反应器腐蚀、废水处理复杂，还带来较高的能源消耗。尽管近年来涌现出原位碱水解、溶剂辅助水解等新兴策略，但这些方法往往涉及碱性环境，需要后续中和处理，并使用混合溶剂，使得产物分离复杂化，工艺能耗强度增加。因此，开发能够在温和、无有机溶剂的近中性条件下实现选择性聚酯解聚的催化体系，成为该领域的迫切需求。
针对上述挑战，我校纺织科学与工程学院付少海教授、曹静静副教授和德国马普研究所李小东博士合作开发了一种低成本、地球储量丰富的不饱和配位缺陷氧化锌纳米片催化剂，用于高效解聚各类聚酯废物。研究结果表明，该催化剂在中性水相条件、190°C下能够完全解聚聚对苯二甲酸乙二醇酯，对苯二甲酸选择性超过99%，时空产率比以往报道高出一个数量级。机械研究表明，催化剂中的缺陷结构增强了氧气和水分子的活化，生成亲核物种，通过羰基活化驱动酯键断裂。该策略的稳健性和可扩展性通过大规模闭环回收聚酯废物塑料得到了验证。生命周期评估和技术经济分析表明，该工艺在人类健康、生态系统质量、资源消耗和生产成本等多个指标上均展现出环境可持续性和经济可行性。相关论文以“Sustainable recycling of polyester wastes using a coordinatively unsaturated Zn catalyst”为题，发表在Nature Communications上。
论文信息：
Sustainable recycling of polyester wastes using a coordinatively unsaturated Zn catalyst
Jingjing Cao,* Huaxing liang, Wei Chen, Xiaodong Li,* and Shaohai Fu*
Nat Commun (2026).
论文链接为https://doi.org/10.1038/s41467-026-71862-6
图 缺陷氧化锌催化聚对苯二甲酸乙二醇酯和实际聚酯废物的解聚
