浙大实现废塑料“无催化”降解

　　中化新网讯 全球每年产生约4亿吨废塑料，但化学高值回收率仅有9%。北京时间7月16日，浙江大学王勇教授团队联合英国卡迪夫大学、日本东京大学等多国研究机构，在国际期刊《自然》上发表了一项颠覆性成果：在不使用任何催化剂、仅需水和氧气的温和条件下，即可将废塑料转化为吨价上万元的高值化学品。

　　这项突破的起点，并非精心设计的创新方案，而是一次“违背常识”的对照实验。

　　传统塑料回收长期依赖高温高压、贵金属催化剂和复杂化学试剂，能耗高、成本高、催化剂易失活等瓶颈始终难以逾越。王勇团队最初的研究同样遵循这一思路——开发性能更优的催化剂以实现塑料降解。然而，在读博士高瑞良按照惯例设置的一个未添加任何催化剂的空白对照组，却意外改写了整个研究方向。

　　实验结果完全出乎意料：化学性质极其稳定的聚乙烯塑料，在无催化剂的空白组中竟然发生了明显降解。

　　“这显然违背了常识。”王勇回忆道，“过去的经验告诉我们，惰性碳链结构必须依赖高能输入或高效催化剂才能断裂。”

　　面对这一反常现象，团队的第一反应是怀疑：是否操作失误?反应釜中是否有微量催化剂残留?为排除偶然误差，他们执行了严格的归因验证：更换全新反应釜和内衬，采用多批次高纯试剂与塑料原料，对设备进行彻底清洗，并由不同实验人员独立重复实验。经过数十次交叉验证，降解现象始终稳定重现。

　　至此，团队不得不接受一个看似不可思议的事实：在没有任何催化剂参与的情况下，塑料确实发生了降解。

　　这一发现彻底打破了原有的研究框架，团队的研究重心也随之转向一个全新的科学问题：“没有催化剂，塑料为何仍能降解?”

　　经过大量重复实验与深入机理探究，团队最终将反常现象的根源锁定在一个此前被忽视的对象：微液滴界面。

　　研究发现，当废旧塑料与水、氧气共同加热时，熔融塑料在搅拌作用下被分散成无数微米尺度的油滴，形成稳定的“水包油”微液滴体系。微液滴表面原位产生的强电场可诱导水电离，生成氧化性极强的羟基自由基，从而将稳定的聚烯烃分子链高效“剪断”。而氧气的作用，则是捕获电离过程中释放的电子，完成反应循环。

　　王勇表示，团队在探索废塑料转化路径时，始终追求两个目标：一是将废弃塑料转化为高价值产品，二是在转化过程中尽可能降低能耗。

　　他们设定的理想路径正是如今实现的方案，不使用催化剂，仅在温和的反应条件下，以水和氧气为介质，将聚烯烃转化为二酸类高值化学品。整个过程无需任何有机溶剂，反应结束后不产生微塑料残留，实现了真正意义上的彻底降解与高值利用。目前，该方案已在实验室完成小试，并正与企业合作推进工艺放大，着力攻克工程化难题，向实际工业应用迈进。