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尼龍因高強度和耐用性廣泛用于日常生活和工業(yè)生產(chǎn)。退役尼龍的化學回收利用對可持續(xù)發(fā)展具有重要意義，為獲取各種含氮化學品提供了原料。尼龍的高結晶度和強內(nèi)聚能使其具有高的化學穩(wěn)定性和良好的溶劑耐受性。當前，尼龍的化學回收方法主要為250°C以上熱解、水解或氨解，但普遍存在效率低和分離困難等問題。中國科學院化學研究所劉志敏課題組等圍繞退役塑料的化學回收利用，發(fā)展了多個新的聚酯/尼龍等塑料降解轉化方法，在實現(xiàn)其解聚轉化的同時為化學品合成提供了新思路。近期，該課題組提出了酸解與加氫耦合實現(xiàn)尼龍解聚轉化制備羧酸和叔胺的新策略。該課題組設計合成了Mo單原子與Rh納米顆粒協(xié)同作用的催化劑Mo1Rh1,N/TiO2。在溫和條件下，這一催化劑可催化尼龍的乙酸解聚，生成相應的羧酸和二酰胺中間體，并進一步催化二酰胺加氫生成叔胺，以100%的選擇性將各種尼龍轉化為相應的羧酸和叔胺產(chǎn)物。研究顯示，Mo單原子與Rh顆粒通過金屬-金屬相互作用，產(chǎn)生有效的Mo/Rh活性中心，通過強配位能力選擇性活化二乙酰胺中間體；Rh顆粒活化H2，形成氫溢流環(huán)境，為Mo和Rh原子上吸附的酰胺鍵提供活性H，實現(xiàn)二酰胺加氫生成叔胺產(chǎn)物，從而有效抑制羧酸加氫。相關研究成果發(fā)表在《德國應用化學》上。研究工作得到國家自然科學基金委員會、科學技術部和中國科學院的支持。該工作由化學所和清華大學合作完成。論文鏈接反應催化機理