近日，華東理工大學化學與分子工程學院張金龍教授團隊在聚酰胺塑料光催化轉化領域取得了重要進展。相關研究成果以“Activating Molybdenum Peroxide Scissors for Converting PolyamidePlastic into Low Carbon Alcohols”為題，發表于國際權威期刊Angewandte Chemie International Edition（DOI:10.1002/anie.202423766）。

隨著全球塑料污染問題的日益嚴重，如何高效、環保地回收和處理塑料廢棄物成為了科學界和工業界關注的焦點。聚酰胺（PA）塑料，俗稱尼龍，廣泛應用于紡織、汽車、電子等領域。傳統的塑料回收方法是利用酸解聚酰胺鍵獲得低聚或者單體化合物，但往往伴隨著高能耗、高成本和二次污染問題。因此，開發一種能夠在溫和條件下將聚酰胺塑料轉化為高附加值化學品的技術具有重要的科學意義和應用前景。

張金龍教授團隊深耕光催化領域，開發了基于過渡金屬過氧化物的水相光催化方法，通過引入過氧化氫（H2O2）調控催化劑的結構，誘導了不對稱性的鉬-氧（Mo-O）單元的形成，制備出具有準二維片狀晶體結構的過氧鉬酸（H2MoO5）催化劑。該催化劑與過氧化氫進一步作用形成了高效“假液相”催化體系。在可見光照射下，該催化體系能夠通過配體到金屬的電荷轉移過程，與H2O2相互作用形成局部自由基（如·/*OH和·/*OOH），從而精準切割聚酰胺塑料中的C-X鍵（X = C, H, N），最終生成低碳醇類化合物。同時，催化劑表現出的Lewis酸性，加速了可溶性聚酰胺低聚單體的形成。實驗結果顯示，在1 M H2O2、60°C的溫和條件下，該催化體系實現了82.4%的甲醇選擇性，展現出優異的催化性能。此外，該催化劑還表現出良好的循環使用性能，經過多次反應后仍能保持較高的催化活性。該研究不僅為聚酰胺塑料的化學回收提供了一種高效、環保的新方法，還為其他類型塑料廢棄物的高效轉化提供了新的思路。

該論文以華東理工大學為唯一通訊單位，第一作者是化學與分子工程學院講師闞淼博士，主要作者是碩士生陶夢等，通訊作者是張金龍教授。該研究工作得到了國家自然科學基金、科技部重點研發計劃和上海市科學技術委員會等資助。

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https://doi.org/10.1002/anie.202423766

來源：高分子科學前沿

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