聚合物垃圾正成为全球最棘手的环境问题之一。从包装袋到饮料瓶，这些随处可见的塑料制品在带来便利的同时，也给自然环境带来了巨大挑战。传统的机械回收方式效率低下，往往因杂质污染导致塑料性能下降，难以实现真正的循环利用。相比之下，化学回收是一种更理想的方式，它通过特定的化学反应将塑料分解为原始单体，再重新制备高质量的塑料制品。然而，目前的化学回收技术面临多个挑战：反应条件苛刻（高温、高压），催化剂昂贵或效率低下，尤其是对混合塑料废物的选择性处理能力较弱。 最近，吉林大学化学学院超分子结构与材料国家重点实验室张越涛教授团队发展了一种新型催化体系，为聚酯材料的闭环回收提供了一种全新解决方案。这种方法利用一种常见的简单路易斯酸——氯化镁（MgCl2），在温和的条件下将多种聚酯材料解聚回收为原始的化学单体。这些单体可以进一步用于生产性能与原始材料无异的高质量高分子制品。
研究表明，MgCl2催化剂能够在显著低于聚酯分解温度的条件下，完成对包括聚酯和聚碳酸酯在内的11种塑料的高效解聚，单体回收率高达90%以上！更令人惊喜的是，这种催化剂不仅适用于单一聚酯，还能够选择性地处理包含多种商品塑料的混合物，以及对聚酯混合物和聚酯的随机共聚物等，实现优异的选择性解聚回收效果（单体产率均>90%）。 在催化剂循环使用实验中，作者对催化剂进行了十次连续测试，发现每次的单体回收率均保持在90%以上，证明了该催化剂的优异稳定性和重复使用性。 通过深入的机制研究，作者发现这种催化体系的分解过程涉及随机链断裂和末端环化反应，这种机制为实现高选择性和高效率提供了保障。更重要的是，这种催化剂在多次使用后依然能保持高效活性，表现出优异的可循环性。 这一突破性研究为未来塑料垃圾的循环利用指明了方向，为解决塑料污染问题提供了新的工具。虽然目前的研究还处于实验室阶段，但它的工业化前景十分可观。 论文信息 Solvent-Free Chemical Recycling of Polyesters and Polycarbonates by Magnesium-Based Lewis Acid Catalyst Dr. Wuchao Zhao, Zongpeng Guo, Prof. Dr. Jianghua He, Prof. Dr. Yuetao Zhang Angewandte Chemie International Edition DOI: 10.1002/anie.202420688
