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      近日，華東理工大學化學與分子工程學院王艷芹教授課團隊在循環(huán)經(jīng)濟：廢舊塑料催化轉(zhuǎn)化領(lǐng)域取得突破性進展，該工作近期以“Towards the circular economy: converting aromatic plastic waste back to arenes over Ru/Nb2O5 catalyst”為題，發(fā)表于國際期刊Angew. Chem. Int. Ed.(doi.org/10.1002/anie.202011063)。

      在塑料制品中，芳香塑料如PET、PS、PC、PPO等均是由芳香單體通過C-O和/或C-C鏈接而成的，而芳香單體是石油基的芳烴通過官能團化得到。因此，催化轉(zhuǎn)化塑料制備芳烴具有重要的現(xiàn)實意義，是實現(xiàn)塑料循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)鍵一環(huán)。

      王艷芹教授團隊從化學鍵活化斷裂的角度，采用多功能Ru/Nb2O5催化劑，首次實現(xiàn)了廢舊芳香塑料內(nèi)C-O或/和C-C連接鍵的選擇性斷裂制備芳烴。Ru/Nb2O5催化劑不僅能轉(zhuǎn)化單一芳香塑料高選擇性地制備芳烴化學品，也能實現(xiàn)混合芳香塑料直接轉(zhuǎn)化制備芳烴，芳烴收率高達75～85%。相比于其它Ru催化劑, Ru/Nb2O5中Ru的配位數(shù)僅為5～6，以配位不飽和的邊緣位點為主，顆粒非常小，極小的Ru顆粒抑制了苯環(huán)和氫氣的共吸附，得到了可觀的芳烴選擇性。同時，Nb2O5上強的親氧位點NbOx物種具有優(yōu)異的活化C-O鍵的能力和吸附苯環(huán)的能力，其Brønsted酸位則能對吸附的苯環(huán)進行質(zhì)子化協(xié)助對Csp2-Csp3鍵的活化，在小顆粒Ru解離的氫物種的協(xié)同作用下，實現(xiàn)了對芳香塑料內(nèi)C-O和C-C鍵的精準活化斷裂。

      該工作為塑料循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展提供了技術(shù)參考，也為廢舊塑料回收探索到了新的前進方向，看到了塑料循環(huán)經(jīng)濟更為廣闊的發(fā)展前景。