近日，我校化学与分子工程学院张金龙教授团队在聚酰胺塑料光催化转化领域取得了重要进展。相关研究成果以“Activating Molybdenum Peroxide Scissors for Converting PolyamidePlastic into Low Carbon Alcohols”为题，发表于国际权威期刊Angewandte Chemie International Edition（DOI:10.1002/anie.202423766）。
随着全球塑料污染问题的日益严重，如何高效、环保地回收和处理塑料废弃物成为了科学界和工业界关注的焦点。聚酰胺（PA）塑料，俗称尼龙，广泛应用于纺织、汽车、电子等领域。传统的塑料回收方法是利用酸解聚酰胺键获得低聚或者单体化合物，但往往伴随着高能耗、高成本和二次污染问题。因此，开发一种能够在温和条件下将聚酰胺塑料转化为高附加值化学品的技术具有重要的科学意义和应用前景。
张金龙教授团队深耕光催化领域，开发了基于过渡金属过氧化物的水相光催化方法，通过引入过氧化氢（H2O2）调控催化剂的结构，诱导了不对称性的钼-氧（Mo-O）单元的形成，制备出具有准二维片状晶体结构的过氧钼酸（H2MoO5）催化剂。该催化剂与过氧化氢进一步作用形成了高效“假液相”催化体系。在可见光照射下，该催化体系能够通过配体到金属的电荷转移过程，与H2O2相互作用形成局部自由基（如·/*OH和·/*OOH），从而精准切割聚酰胺塑料中的C-X键（X = C, H, N），最终生成低碳醇类化合物。同时，催化剂表现出的Lewis酸性，加速了可溶性聚酰胺低聚单体的形成。实验结果显示，在1 M H2O2、60°C的温和条件下，该催化体系实现了82.4%的甲醇选择性，展现出优异的催化性能。此外，该催化剂还表现出良好的循环使用性能，经过多次反应后仍能保持较高的催化活性。该研究不仅为聚酰胺塑料的化学回收提供了一种高效、环保的新方法，还为其他类型塑料废弃物的高效转化提供了新的思路。
该论文以华东理工大学为唯一通讯单位，第一作者是化学与分子工程学院讲师阚淼博士，主要作者是硕士生陶梦等，通讯作者是张金龙教授。该研究工作得到了国家自然科学基金、科技部重点研发计划和上海市科学技术委员会等资助。
文章链接：https://doi.org/10.1002/anie.202423766
