摘要：美国西北大学研究人员开发出一种镍基催化剂，能直接分解混合塑料（包括含难回收 PVC 的污染塑料），将其转化为高价值新产品。这一突破有望彻底改变塑料废弃物的升级回收方式。

美国西北大学研究人员开发出一种镍基催化剂，能直接分解混合塑料（包括含难回收 PVC 的污染塑料），将其转化为高价值新产品。这一突破有望彻底改变塑料废弃物的升级回收方式。

西北大学研发新型催化剂，突破混合塑料回收瓶颈。

西北大学研究人员开发出一种革命性塑料升级回收方法，可大幅减少甚至消除混合塑料废料的预分类需求。该技术核心是一种低成本镍基催化剂，能选择性靶向聚烯烃塑料（占全球一次性塑料消费量近三分之二），将其直接转化为高价值液体油和蜡制品，适用于燃料、润滑剂和蜡烛等产品。值得注意的是，该催化剂不仅能多次重复使用，还能分解被聚氯乙烯（PVC）污染的塑料——这种有毒材料长期被视为塑料回收的"禁区"。

本研究近期发表于《自然-化学》期刊。资深作者、西北大学催化化学教授托宾·马克斯（Tobin Marks）指出：“塑料回收的最大障碍始终是对废料按类型精细分拣的需求。我们的新型催化剂可绕过这一高成本、劳动密集的步骤，使回收比现有策略更高效、实用且经济可行。”共同通讯作者约西·克拉蒂什（Yosi Kratish）补充道：“聚烯烃塑料寿命极短，若缺乏有效回收手段，将最终进入填埋场和环境，需数十年才能降解为有害微塑料。”

研究团队采用氢解工艺，利用氢气和催化剂将聚烯烃分解为有用碳氢化合物。与传统需要高温和铂、钯等贵金属催化剂的方案不同，该团队设计出基于地球富集金属的阳离子镍单分子位点催化剂。这种“分子手术刀”能精准切断碳-碳键，在比现有方案低 100℃ 的温度和一半氢气压力下实现高效分解，且催化剂用量减少 10 倍的同时活性提高 10 倍。

令人惊讶的是，当混合塑料中含有 25% 的 PVC 时，催化剂不仅未被其分解产生的腐蚀性氯化氢气体毒化，活性反而提升。“添加 PVC 一直是回收行业的禁忌，”克拉蒂什表示：“但显然它让我们的过程更高效，这完全出乎所有人意料。”催化剂还可通过廉价烷基铝处理实现多次再生。

该技术有望彻底改变塑料废弃物处理方式，使目前因 PVC 污染被视为“不可回收”的混合塑料实现高效转化，为解决全球塑料污染问题提供新路径。

该研究获美国能源部（资助号 DE-SC0024448）和陶氏化学公司支持。

参考文献：《稳定单中心有机镍催化剂优先氢解支化聚烯烃碳-碳键》，作者 Qingheng Lai、Xinrui Zhang、Shan Jiang、Matthew D. Krzyaniak、Selim Alayoglu、Amol Agarwal、Yukun Liu、Wilson C. Edenfield、Takeshi Kobayashi、Yuyang Wang、Vinayak Dravid、Michael R. Wasielewski、Jeffery T. Miller、Yosi Kratish 和 Tobin J. Marks，2025年9月2日发表于《自然-化学》。DOI: 10.1038/s41557-025-01892-y

来源：康嘉年華一点号