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全球廢塑料快速增長，導(dǎo)致環(huán)境污染和資源浪費。目前，物理回收所得產(chǎn)品價值較低，而化學(xué)回收作為能夠?qū)崿F(xiàn)廢塑料循環(huán)能源轉(zhuǎn)化的方式備受關(guān)注。

此前，中國科學(xué)院上海高等研究院研究員王慧和高級工程師羅虎團隊，提出廢塑料升級利用制石腦油，經(jīng)蒸汽裂解生產(chǎn)乙烯單體，進而構(gòu)建廢棄聚乙烯塑料的循環(huán)再生和閉環(huán)利用體系。在此基礎(chǔ)上，該團隊進一步設(shè)計了非貴金屬Ni基催化劑，實現(xiàn)了真實廢塑料的選擇性加氫裂化制石腦油。

研究顯示，廢棄聚乙烯塑料經(jīng)過預(yù)處理除去雜質(zhì)后，以Ni-Ca/ZrO₂與Beta分子篩為催化劑，在250℃、3MPa氫氣條件下，石腦油收率為87%，C₅-C₁₁烷烴的選擇性達98%。Ni的電子轉(zhuǎn)移利于生成Ni^δ+物種，提高烯烴中間體的催化加氫活性，而Beta分子篩的微孔可篩選出低碳烷烴，從而高選擇性地生成石腦油產(chǎn)物。

以廢棄聚乙烯塑料的回收利用為場景，該研究通過生命周期評估和技術(shù)經(jīng)濟分析發(fā)現(xiàn)，與焚燒發(fā)電相比，廢塑料制石腦油策略可減少82%的二氧化碳排放，并實現(xiàn)能量自給；當(dāng)規(guī)模超過1萬噸/年時有望實現(xiàn)盈利，展現(xiàn)出工業(yè)化應(yīng)用潛力，為廢塑料的升級利用提出了新的解決方案。

相關(guān)研究成果以Green Upcycling of Waste Agricultural Plastic Film under Mild Conditions為題，發(fā)表在《中國化學(xué)會會刊（英文）》（CCS Chemistry）上。研究工作得到國家自然科學(xué)基金等的支持。

論文鏈接

廢棄聚乙烯塑料的綠色升級回收和循環(huán)利用