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聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）廢品的醇解制備單體化合物，比如通過甲醇解過程生成對苯二甲酸二甲酯（DMT），通過糖酵解生產對苯二甲酸雙-2-羥乙酯（BHET）。

有鑒于此，中國科學技術大學呂興霖教授、鄧晉博士、馬克斯普朗克微結構物理研究所Xiaodong Li、耶魯大學Menachem Elimelech教授等報道氧空穴修飾的催化劑（O_v-Fe/ZnO）在空氣氣氛進行醇解。

本文要點

（1）

Ov-Fe/ZnO催化劑在空氣氣氛進行醇解，實現了505.2 g_DMT g_cat^-1 h^-1和957.1 g_BHET g_cat^-1 h^-1空速產率。性能分別比在N₂氣氛反應的性能高51倍和28倍。

（2）

原位光譜表征和DFT理論計算結果提出PET解聚反應的反應路線。在V_o-Zn²⁺-O-Fe³⁺位點通過O2輔助活化CH₃OH生成CH₃OH*和OOH*，說明V_o-Zn²⁺-O-Fe³⁺位點在切斷C-O化學鍵的關鍵作用。

測試結果顯示在閉環循環中能夠減少56 %的能量消耗，而且減少44.5 %溫室氣體的排放。使用PET廢料作為反應物能夠進一步減少58.4 %的操作價格。這項工作為PET廢品回收利用提供符合持久性發展的方法。

參考文獻

Cao, J., Liang, H., Yang, J. et al. Depolymerization mechanisms and closed-loop assessment in polyester waste recycling. Nat Commun 15, 6266 (2024). 

DOI: 10.1038/s41467-024-50702-5

https://www.nature.com/articles/s41467-024-50702-5