醚官能化質子離子液體催化 PET 高效解聚 無金屬化學回收新突破

聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）是全球用量最大的塑料之一，傳統機械回收性能衰減嚴重，化學糖酵解可轉化為高純度 BHET 單體，但長期受限于催化劑效率低、成本高的瓶頸。金屬催化劑雖活性好，但易引入污染，開發高效無金屬催化體系成為行業剛需。

離子液體憑借溶劑 - 催化劑雙功能特性成為研究熱點，其中質子離子液體（PILs）兼具一步合成、生物相容性好、氫鍵供受體協同作用強的優勢，更具應用潛力。

西湖大學王蕾團隊創新性設計合成醚官能化質子離子液體 **[TBD][Mea]**，通過引入醚基增強氫鍵接受能力，協同活化乙二醇與 PET 酯鍵。

核心性能：180℃反應 1 小時即可實現 PET 完全解聚，BHET 單體產率高達 87.5%；比活性達 11.52 gBHET?gcat?1?h?1，優于絕大多數已報道非金屬催化劑；對飲料瓶、紡織纖維等多種 PET 廢料均適用；催化劑熱穩定性好，可重復使用。

研究結合實驗與 DFT 計算，揭示了協同氫鍵催化機理：醚官能團拓寬陰離子電位分布，增強電荷分離與氫鍵能力，陰陽離子共同活化反應位點，顯著降低反應能壘（表觀活化能 79.10 kJ?mol?1）。原位表征證實，催化劑通過表面侵蝕逐步斷裂 PET 分子鏈，最終實現完全解聚。

該研究為廢棄 PET 無金屬高值化回收提供了全新策略，推動了離子液體在環保催化領域的應用。

原文鏈接：

https://doi.org/10.1016/j.cej.2026.172817

原文作者：

Lulu Deng, Yao Meng, Zhonghao Chen, Xinrui Li, and Lei Wang

DOI: 10.1016/j.cej.2026.172817