快科技4月26日消息,據媒體報道,中國科學院理化技術研究所(簡稱“理化所”)在廢棄塑料高值化利用領域取得新突破。研究團隊利用最新開發的光催化技術,成功將廢棄聚酯(PET)塑料與工業廢氣二氧化硫轉化為具有廣泛用途的有機硫化合物,實現了“變廢為寶”。
這一光催化領域的重要研究成果,不僅為有機硫化合物的合成提供了新策略,也為廢舊塑料的高附加值轉化開辟了新路徑,進一步豐富了聚酯升級回收的產品譜系。相關論文近日發表于國際專業學術期刊《德國應用化學》。
據研究團隊介紹,光催化技術具有綠色、溫和的反應特性,能夠在常溫常壓下原位活化生成氧化還原活性物種,為精細化學品的綠色合成提供了新思路。此前,團隊已成功利用廢棄塑料和氨分別作為碳源與氮源,通過光催化碳-氮(C-N)偶聯反應制備出氨基酸和甲酰胺。
在此基礎上,研究團隊進一步設計出銅單原子/二氧化鈦(Cu-TiO?)單原子光催化劑,顯著提升了光生電子-空穴對的分離與轉移效率,從而有效增強了催化活性。在光照條件下,該催化劑成功將聚酯衍生的乙二醇高效轉化為羥甲基磺酸鹽(HMS)和氫氣。
羥甲基磺酸鹽是一種典型的有機硫化合物,廣泛應用于電鍍、醫藥合成、食品添加劑、農資及橡膠材料等領域。
目前,工業上主要采用甲醛與亞硫酸鹽的親核加成反應生產羥甲基磺酸鹽。然而,甲醛來源于化石能源,毒性較強,且易聚合生成多聚甲醛,導致管道堵塞和生產中斷。因此,開發綠色、高效、可持續的新型羥甲基磺酸鹽合成路線,具有重要的研究意義和實際應用價值。