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全球每年生產(chǎn)超4億噸塑料，難以降解和高效回收的混合廢塑料長期堆積，成為困擾全球環(huán)境治理的一大難題，也造成了大量資源浪費。北京大學化學與分子工程學院馬丁教授團隊領(lǐng)銜開發(fā)出核磁共振識別下的真實混合廢塑料正交轉(zhuǎn)化策略，實現(xiàn)了面向真實生活混合塑料廢棄物的高效、高值化學品定向升值轉(zhuǎn)化。相關(guān)論文近日刊發(fā)于《自然》雜志。

現(xiàn)實生活中，廢塑料往往五花八門混雜在一起，不同種類的塑料結(jié)構(gòu)和特性相差很大。只有極少量可通過人手單獨分揀的單一品種廢塑料能被較好回收，大部分混合廢塑料分揀過程復雜，分揀成本極高。而且，好不容易分開后，熱解處理也只能得到低價燃氣或燃油，經(jīng)濟效益差。

馬丁告訴科技日報記者，塑料分子結(jié)構(gòu)中存在高度有序的碳氫結(jié)構(gòu)，塑料廢棄物其實是有價值的碳資源。團隊另辟蹊徑，開發(fā)出全新“正交轉(zhuǎn)化”策略。簡單說，他們用先進的核磁共振技術(shù)，像“做體檢”一樣識別混合廢塑料中的各種關(guān)鍵化學結(jié)構(gòu)，再根據(jù)這些結(jié)構(gòu)的不同“化學”特性，定制專屬“化學反應”，一批一批、有步驟地逐步轉(zhuǎn)化，最終將來源于實際生活的復雜混合塑料變成多種高附加值化學品，實現(xiàn)了“變廢為寶”。也就是說，對混合塑料，可以直接全混處理，他們的技術(shù)能“一招搞定”。

而且，處理后產(chǎn)出的，不是低價值燃氣燃油，而是高分子單體、醫(yī)藥中間體等高價值產(chǎn)品。團隊用真實生活塑料垃圾，最大化利用它們結(jié)構(gòu)中存在的高度有序的碳氫結(jié)構(gòu)，成功高效制備出苯甲酸、乳酸、雙酚A、芳香胺鹽等多種重要化工原料。比如苯甲酸能做抗生素，雙酚A可以做飲料瓶和奶瓶。這些“硬通貨”讓廢塑料從“環(huán)境負擔”變身“資源金礦”。

進一步研究顯示，該策略對來自不同來源的包含雜質(zhì)的各種復雜、真實塑料廢棄物樣品同樣適用。真正做到了“全場景、全塑料回收”。

《自然》雜志同期發(fā)文評論稱“該成果是解決全球年產(chǎn)海量塑料問題的重要進展”。

馬丁希望，這套方案能幫助我國減少對化石燃料的依賴，并在國家政策支持下，為“雙碳”目標的實現(xiàn)作出貢獻。

（圖片由受訪者提供）