近日，华东理工大学化学与分子工程学院王艳芹教授课团队在循环经济：废旧塑料催化转化领域取得突破性进展，该工作近期以“Towards the circular economy: converting aromatic plastic waste back to arenes over Ru/Nb2O5 catalyst”为题，发表于国际期刊Angew. Chem. Int. Ed.(doi.org/10.1002/anie.202011063)。
在塑料制品中，芳香塑料如PET、PS、PC、PPO等均是由芳香单体通过C-O和/或C-C链接而成的，而芳香单体是石油基的芳烃通过官能团化得到。因此，催化转化塑料制备芳烃具有重要的现实意义，是实现塑料循环经济发展的关键一环。
王艳芹教授团队从化学键活化断裂的角度，采用多功能Ru/Nb2O5催化剂，首次实现了废旧芳香塑料内C-O或/和C-C连接键的选择性断裂制备芳烃。Ru/Nb2O5催化剂不仅能转化单一芳香塑料高选择性地制备芳烃化学品，也能实现混合芳香塑料直接转化制备芳烃，芳烃收率高达75～85%。相比于其它Ru催化剂, Ru/Nb2O5中Ru的配位数仅为5～6，以配位不饱和的边缘位点为主，颗粒非常小，极小的Ru颗粒抑制了苯环和氢气的共吸附，得到了可观的芳烃选择性。同时，Nb2O5上强的亲氧位点NbOx物种具有优异的活化C-O键的能力和吸附苯环的能力，其Brønsted酸位则能对吸附的苯环进行质子化协助对Csp2-Csp3键的活化，在小颗粒Ru解离的氢物种的协同作用下，实现了对芳香塑料内C-O和C-C键的精准活化断裂。
该工作为塑料循环经济发展提供了技术参考，也为废旧塑料回收探索到了新的前进方向，看到了塑料循环经济更为广阔的发展前景。
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