赵一新教授（左）指导学生实验。 上海交大供图
阳光、风、二氧化碳，用这些自然界中随手可得的“材料”，就能让矿泉水瓶、一次性包装等PET废塑料高效转化成工业中常用的甲酸资源和氢气燃料。记者5日从上海交通大学获悉，该校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。
6月5日是世界环境日，今年世界环境日的主题为“共建清洁美丽世界”。
近年来，赵一新教授研究团队持续开展了绿电催化重整PET废塑料联产甲酸和氢气的研究，使用光伏技术、风电技术，让PET废塑料回收利用“升级”。
PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)在生活中随处可见，虽然使用方便，但大量“用后即弃”的PET废塑料如果不能被合理、有效地回收，不仅会造成环境污染，也是对碳资源的一种浪费。基于光伏技术、风电技术的“绿电”产能近年取得的飞速发展，2021年以来，赵一新教授团队就率先开展了绿电催化重整PET废塑料联产甲酸和氢气的研究。相应研究成果发表在国际学术期刊Journal of Physical Chemistry Letters。
“最初的研究中，我们用可再生‘绿电’催化技术，把PET转化成了甲酸材料和氢气，降低了传统电解水制氢的能耗。”赵一新说，团队近期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。
电催化重整PET废塑料和CO2联产甲酸产物示意图 上海交大供图
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，表现出较高的商业化经济价值。相关研究成果发表在催化领域TOP学术期刊ACS Catalysis，赵一新教授、王天富副教授、马丁教授为共同通讯作者。
不过，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，仍然具有广阔的应用和发展前景。”赵一新说。
