科技日报记者 李诏宇 通讯员 于乐
喝剩的矿泉水瓶、淘汰的旧衣物，这些常见的聚酯类废弃物有望通过一场温和的“分子手术”实现完美回收。记者14日获悉，江南大学曹静静博士联合德国科研人员，近日成功开发出一种低成本、地球储量丰富的“不饱和配位缺陷氧化锌纳米片催化剂”，为废旧聚酯塑料在温和条件下的高效、绿色回收提供了全新解决方案。相关研究成果发表于国际期刊《自然·通讯》。
聚酯塑料年产量巨大，但传统化学回收方法依赖强酸、强碱或高压等苛刻条件，存在能耗高、设备腐蚀及废水处理难等问题。此次研究中，研究团队创新性地设计出表面具有特殊缺陷结构的氧化锌催化剂。团队将其形象地比喻为“分子手术刀”，其表面的大量缺陷位点如同高活性“抓手”，可优先吸附并活化水与氧气分子，从而在近中性水相、无需有机溶剂和强碱的温和环境中，精准切断聚酯的化学键。
实验表明，在190℃的空气环境下，该催化体系仅用6小时即可将聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）完全解聚，目标产物对苯二甲酸的选择性超过99%，其时空产率较以往报道提升了一个数量级。
该催化剂展现出优异的“底物普适性”。无论是普通矿泉水瓶，还是含有染料、尼龙、棉等杂质的废旧纺织品，它都能高效处理，对苯二甲酸回收率均保持在98%以上。该技术同样适用于聚碳酸酯、聚乳酸等其他聚酯废物的高选择性单体回收。
在环境友好性方面，催化剂在连续循环使用5次后活性依然稳定，且反应过程中未检测到有害锌离子浸出，避免了二次污染。生命周期评估显示，该工艺相较于传统石油基路线，显著降低了全球增温潜势和不可再生能源消耗。技术经济分析也证明，以废旧PET纺织品为原料回收对苯二甲酸的成本极具市场竞争力。
目前，研究团队已完成40克级的实验室放大实验，成功将废塑料转化为高纯度原料并重新制备出再生PET。这一突破性进展，为我国废旧纺织品高值化利用及塑料循环经济发展提供了有力的科技支撑。
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