废塑料污染已成为亟待解决的全球性环境危机。聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）作为包装与纺织领域的主导材料，年产量高达7000万吨，因难以自然降解，在环境中易积累形成微塑料和有害毒素，严重威胁生态系统平衡与人类健康。目前，全球PET回收率不足10%，大部分被焚烧或填埋，造成资源浪费与环境负担。化学回收技术可将废弃PET高效转化为高价值单体或衍生品，具有重要的科学意义与应用前景。
其中，PET甲醇解被认为是最具应用潜力的化学回收路径之一，可高效回收高附加值的对苯二甲酸二甲酯（DMT）。然而，在温和条件下实现经济可行且环境友好的甲醇解仍面临重大挑战。针对这一问题，浙江大学梅清清研究员团队近期开发了一种高效低碳的KHCO₃/愈创木酚协同催化体系。该体系在120 °C、0.6 MPa的温和条件下，实现了PET的高效甲醇解，DMT和乙二醇的产率分别高达94%和98%。同时，该催化体系对多种聚酯、商用PET制品及混合塑料展现出优异的适用性。尤其在处理复杂混纺纺织品时，能够选择性降解PET纤维，完整保留其他纤维组分，充分展现了其在混合废弃物资源化利用中的广阔应用潜力。
相比现有技术，该方法显著降低了非可再生能源消耗和碳排放，符合绿色化学原则。技术经济分析（TEA）进一步验证了其在工业规模应用中的可行性与经济效益。
通过系统表征与密度泛函理论（DFT）计算，研究团队揭示了独特的催化机制：愈创木酚的酚羟基可通过氢键稳定四面体中间体，从而显著促进催化过程。这一机理区别于传统酸碱协同催化或共溶剂辅助甲醇解机制。
总体而言，梅清清研究团队开发的这一绿色高效催化体系具有多项突出优势：KHCO₃作为无毒、低成本碱性催化剂，愈创木酚作为生物基、可降解助催化剂，温和反应条件降低了对高压耐腐蚀设备的依赖。生命周期评价（LCA）与技术经济评估共同证实了该策略的低碳足迹、能源效率与工业可行性。这一经济可行、可规模化的绿色回收方案为废PET资源化提供了可持续解决途径，推动塑料工业实现资源循环与环境友好并进。
论文信息
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
