摘要：在当今塑料污染日益严峻的背景下，这项研究开创性地将废弃塑料转化为高价值单原子催化剂（SACs），不仅为塑料垃圾治理提供了可持续方案，还催生了性能卓越的环境与能源材料。通过简单的盐模板法，团队成功将聚乙烯、聚丙烯等常见塑料及其混合物转化为多孔SACs，实现了“变

在当今塑料污染日益严峻的背景下，这项研究开创性地将废弃塑料转化为高价值单原子催化剂（SACs），不仅为塑料垃圾治理提供了可持续方案，还催生了性能卓越的环境与能源材料。通过简单的盐模板法，团队成功将聚乙烯、聚丙烯等常见塑料及其混合物转化为多孔SACs，实现了“变废为宝”的循环经济理念。

研究核心在于利用层状过渡金属氯化物（如镍、铁、钴等）作为模板和催化剂，在氨气氛中热解塑料。关键突破是优化塑料与盐的质量比，有效防止金属团聚，确保原子级分散。这种方法通用性强，可处理多种塑料混合废物，单批次产量达克级，具备规模化潜力。例如，铜基SACs产率高达88%，而聚氯乙烯衍生SACs因碳化效率高，表现尤为突出。

所得SACs具有高比表面积（如铜基材料达2795 m²/g）和可控孔结构，通过电子显微镜和同步辐射技术证实了金属以单原子形式锚定在碳矩阵中，形成独特的Metal-N4-Cl配位环境。这种结构不仅提升了材料稳定性，还增强了催化活性。

在环境治理中，SACs激活过氧单硫酸盐（PMS）后，能高效降解酚类等有机污染物，30分钟内去除率超90%，且通过非自由基电子转移路径运行，抗干扰性强。电化学测试中，材料在氧还原、氮还原及锂硫电池中均表现优异，如铜基SACs的氨合成法拉第效率达78%，凸显了多场景应用价值。

未来展望：推动绿色催化革命

这项技术将塑料废物转化为尖端催化剂，兼具高效性与经济性，为可持续材料设计树立了新标杆。它不仅有望缓解塑料污染，还将加速能源转换和废水处理技术的革新，助力实现碳中和目标。

信源：https://www.nature.com/articles/s41467-025-63648-z

来源：捷报来了