上海交大研发黑科技——电催化将废PET和CO2变甲酸

内容摘要：上海交通大学环境科学与工程学院赵一新教授研究团队使用光伏技术、风电技术等产生的“绿电”，让PET废塑料回收利用“升级”，不仅产出了高附加值的工业化学品和燃料，还能实现温室气体二氧化碳（CO2）的资源化转化。在废弃塑料回收领域，这支交大环境科研团队，始终在为实现“共建清洁美丽世界”这一愿景而努力，守护着我们的美丽家园。 

PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）在我们的生活中随处可见，常见的饮料瓶、电视机外壳、灯罩等，很多都是用PET塑料制成的。但在便利生活之余，大量“用后即弃”的PET废塑料不能被合理、有效地回收，不仅对环境造成污染，对碳资源也是一种浪费。近年来，基于光伏技术、风电技术的“绿电”产能取得了飞速发展，将我们常见的塑料瓶变废为宝，资源再生。 

2021 年 8 月 18 日，《自然-通讯》上曾发表的一篇论文研究揭示了一种全新的塑料回收技术。经过电解和产物分离，清华大学的研究人员将 1 公斤固体塑料成功转化为了具有商业价值的固体化学物质，例如二甲酸钾（常用于饲料）以及氢气燃料。估计升级回收 1 吨塑料垃圾的净收入约为 350 美元，实验结果展示了未来以电化学升级回收策略清除塑料垃圾的潜力。 

同年，赵一新教授团队也开展了绿电催化重整PET废塑料联产甲酸和氢气的研究：” 用可再生‘绿电’催化技术，把PET转化成了甲酸材料和氢气，降低传统电解水制氢的能耗。” 近期，赵一新表示，团队联合北京大学马丁教授对PET回收利用进行了“升级”，通过绿电催化氧化PET废塑料与二氧化碳（CO2）还原反应，PET废塑料可以只转化为甲酸材料，不仅增加了甲酸的产出效率，也促进了温室气体CO2的资源化转化。据估算，利用“升级版”回收策略，每回收一吨PET废塑料可以创造约557美元的经济收益，因此表现出更大的商业化经济价值。 

同时，赵一新也表示，“绿电”催化升级回收废塑料的研究从实验室走向产业化，还需要克服一系列理论和技术难题。

 “在回收过程中，需要使用一定的催化剂。低成本、高性能的催化剂能节约成本、降低能耗、增加有用材料的产出率，这类催化剂材料亟待开发和研究。此外，要实现大规模的产业化应用，工艺和设备的开发研制也是未来研究的重点和难点。” 

 

虽然面临很多难题，但是这种废塑料转化技术为国家发展循环经济和建设低碳型社会提供了一条有效的发展途径，在零废弃行动中仍然具有广阔的应用和发展前景。 

作者：赵一新研究团队