廢塑料污染已成為亟待解決的全球性環境危機。聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）作為包裝與紡織領域的主導材料，年產量高達7000萬噸，因難以自然降解，在環境中易積累形成微塑料和有害毒素，嚴重威脅生態系統平衡與人類健康。目前，全球PET回收率不足10%，大部分被焚燒或填埋，造成資源浪費與環境負擔。化學回收技術可將廢棄PET高效轉化為高價值單體或衍生品，具有重要的科學意義與應用前景。
其中，PET甲醇解被認為是最具應用潛力的化學回收路徑之一，可高效回收高附加值的對苯二甲酸二甲酯（DMT）。然而，在溫和條件下實現經濟可行且環境友好的甲醇解仍面臨重大挑戰。針對這一問題，浙江大學梅清清研究員團隊近期開發了一種高效低碳的KHCO?/愈創木酚協同催化體系。該體系在120?°C、0.6?MPa的溫和條件下，實現了PET的高效甲醇解，DMT和乙二醇的產率分別高達94%和98%。同時，該催化體系對多種聚酯、商用PET制品及混合塑料展現出優異的適用性。尤其在處理復雜混紡紡織品時，能夠選擇性降解PET纖維，完整保留其他纖維組分，充分展現了其在混合廢棄物資源化利用中的廣闊應用潛力。
相比現有技術，該方法顯著降低了非可再生能源消耗和碳排放，符合綠色化學原則。技術經濟分析（TEA）進一步驗證了其在工業規模應用中的可行性與經濟效益。
通過系統表征與密度泛函理論（DFT）計算，研究團隊揭示了獨特的催化機制：愈創木酚的酚羥基可通過氫鍵穩定四面體中間體，從而顯著促進催化過程。這一機理區別于傳統酸堿協同催化或共溶劑輔助甲醇解機制。
總體而言，梅清清研究團隊開發的這一綠色高效催化體系具有多項突出優勢：KHCO?作為無毒、低成本堿性催化劑，愈創木酚作為生物基、可降解助催化劑，溫和反應條件降低了對高壓耐腐蝕設備的依賴。生命周期評價（LCA）與技術經濟評估共同證實了該策略的低碳足跡、能源效率與工業可行性。這一經濟可行、可規模化的綠色回收方案為廢PET資源化提供了可持續解決途徑，推動塑料工業實現資源循環與環境友好并進。
論文信息
Cost-Effective and Low-Carbon Scalable Recycling of Waste Polyethylene Terephthalate Through Bio-Based Guaiacol-Enhanced Methanolysis
Yunkai Yu, Yufei Zhang, Siming Zhu, Qingqing Mei
Angewandte Chemie International Edition
DOI: 10.1002/anie.202503469
