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基于C-C键选择性断裂实现聚苯乙烯废弃物的高值化利用：聚合物的第二次生命 |
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研究背景
塑料废弃物逐年激增带来严峻的环境问题，化学高值化是实现废塑料资源化与碳中和的重要途径。聚苯乙烯因分子惰性C−C键难以定向裂解，现有的氧化或热解工艺产物繁杂、选择性较差。南京林业大学王佳团队与贵州大学李虎团队合作，在ENG. Chem. Eng. 期刊发表观点文章，围绕聚苯乙烯选择性断键资源化展开评述，介绍了分步串联解聚-氢解新技术：借助钌单原子改性钴基催化剂，分段控温实现聚苯乙烯高效转化，甲苯选择性可达 99%。该工艺适配多种废弃聚苯乙烯原料，低碳且经济性突出。
核心观点
1、废旧塑料堆积污染环境，机械再生易降级，化学高值化更契合碳中和，聚苯乙烯因惰性 C−C 键回收难度大。
2、现有聚苯乙烯氧化或热解工艺裂解无选择性，副产物多，难以定向制取单一芳烃。
3、分段串联解聚-氢解工艺搭配 Ru 单原子催化剂，可高选择性地将聚苯乙烯转化为甲苯，原料适用性好。
4、选择性 C−C 键断裂是废塑料资源化核心方向，未来需优化催化剂，攻克混塑处理、连续工业化、多品类塑料转化等难题。
未来展望
未来需重点发展塑料废弃物选择性定向裂解技术。除工艺系统集成外，还需聚焦催化剂设计（活性、选择性、结构稳定性）与反应路径精准调控。重点攻克塑料进料连续性、原料普适性（聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等通用塑料适配）、混合塑料协同转化、反应过程绿色可持续性以及工艺系统能量集成等关键问题。
重要图表解读
图1.(a) 为聚苯乙烯传统非选择性降解路径，氧化裂解生成多种含氧芳香副产物，氢解/催化热解仅得到 BTX 混合芳烃，均难以定向制备单一化学品；(b) 采用加氢热解-气相氢解串联工艺，以 Ru 单原子改性 Co3O4为催化剂，精准实现 C−C 键选择性断裂，可将聚苯乙烯高效定向转化为甲苯，选择性 99%、收率 83.5 wt%，突破了传统路线选择性差的短板。
（来源：EngineeringJournals微信公众号）
相关论文信息：https://journal.hep.com.cn/fcse/EN/10.1007/s11705-026-2664-4
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