日本东京都立大学野村琴广教授团队在JST战略创新研究推进事业(CREST)支持下,成功开发出一种高性能铁触媒。该技术仅需将聚酯类塑料与酒精混合加热,即可将PET等聚酯材料以99.7%至99.9%的转化率,几乎完全还原为高纯度化学单体原料。这一突破标志着塑料化学回收技术迈出了关键一步。
当前,全球塑料污染问题日益严峻,但塑料回收率普遍偏低。以日本为例,塑料化学回收率仅为3%左右,远低于欧美部分国家的预期目标。现有回收技术多依赖高温、强酸或强碱等苛刻条件,不仅能耗高、环境负担重,且产物分离困难,导致回收原料品质下降,经济竞争力不足。此外,传统工艺往往局限于特定醇类,限制了应用范围。
针对上述痛点,研究团队摒弃了传统对无机酸碱的依赖,创新性地采用廉价易得的铁基催化剂。实验表明,该催化剂在温和条件下即可高效催化聚酯与醇类的酯交换反应,将废弃塑料转化为对苯二甲酸二甲酯(DMT)等高纯度单体。更令人振奋的是,该技术不仅能处理单一材质的PET瓶,还能有效分离并回收聚酯与棉混纺的废弃衣物,实现了混合纤维的精准分解与资源回收。
研究团队进一步将实验室成果放大至工业模拟规模,验证了其在真实废弃塑料和纺织品样本中的稳定性。结果显示,在145摄氏度下反应,无需复杂后处理即可直接获得高纯度原料,且催化剂残留极少。相关研究成果已于2025年11月12日发表在国际权威期刊《ACS Sustainable Resource Management》上,为构建资源循环型社会奠定了坚实的基盘技术。
对于中国而言,随着“双碳”战略的深入推进,塑料化学回收已成为行业关注的焦点。日本此次在低成本铁触媒及混合纤维分离技术上的突破,为中国企业优化回收工艺、降低能耗成本提供了极具价值的参考路径,未来有望在高端再生材料制造领域形成新的技术合作与竞争格局。
