中化新網訊 廢舊塑料的催化循環可以有效減少其環境危害，降低塑料全生命周期的碳排放，提高碳資源綜合利用率。5月11日，清華大學官網報道了該校化工系副教授牛志強課題組在廢棄塑料催化循環領域取得的進展，為解決全球塑料污染問題提供了新思路和新方法。

該課題組基于仿生催化的策略發現了一類雙核鋅催化劑，借助“雙金屬位點”活性中心，將分子間親核反應轉變為分子內親核反應，不僅促進聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)塑料在環境條件下的解聚，而且在溫和條件下也可實現PET的高效化學循環。

塑料的大量使用造成了嚴峻的環境和能源問題，特別是年產量巨大的PET。目前，PET的化學循環需要在高溫、高壓或高濃度酸堿等苛刻條件下進行，開發節能環保的PET降解途徑充滿挑戰。PET水解酶可在溫和條件下實現PET的解聚，主要得益于酶催化的鄰近定位效應。這一反應機制在金屬水解酶上也得到充分體現，比如來自放射桿菌的有機磷降解酶(OpdA)，其活性中心由兩種金屬離子組成，采用相同的鄰近定位效應加速有機磷水解。截至目前，沒有記錄表明OpdA或其他雙核金屬水解酶具有降解PET的活性，這可能是因為聚合物分子無法接觸OpdA的活性中心。研究人員猜想，若將OpdA的非催化蛋白骨架去除，將雙核位點充分暴露后，可能會催化PET降解。

基于上述猜想，該課題組發現了一種雙核鋅催化劑能在溫和條件甚至環境條件下實現PET的降解。與PET水解酶相比，該催化劑具有穩定性好、成本低、塑料適用范圍廣的優點，打破了PET水解酶對高結晶度PET活性低的局限性。該催化劑可在真實海水環境中實現PET的持續降解，為環境修復提供了可能。

該雙核催化劑的結構穩定性使其可在較寬的溫度和pH范圍內進行使用。與傳統PET堿性水解技術相比，在堿濃度稀釋到原來1/10的基礎上，催化劑的比活性提高了一個數量級。此外，該催化劑對廢棄塑料中各種添加劑和色素具有良好的耐受性，并對不同種類的聚酯塑料表現出普適性。（中國化工報 百川）