催化剂：经300小时测试后利用PET取得显著进展
要点
- 韩国与台湾团队在《Angewandte Chemie》发表研究，开发催化剂从PET分解液中直接电化学反应生产甲酸盐。
- 该催化剂在真实PET废弃物溶液300小时测试中保持稳定，甲酸盐法拉第效率达86.37%。
- 在1.6伏电位下，甲酸盐产率为0.18毫摩尔/小时/平方厘米，无需预先分离乙二醇。
- 催化剂由氧化镍薄片引入单原子钌制备，利用二氧化碳激光辐照产生氧空位以优化电子相互作用。
催化剂利用PET生产化工原料
研究人员开发出一种催化剂，可利用PET瓶中的乙二醇通过电化学反应生产甲酸盐。 作者：Antonio Zavarce 2026年10月25日 韩国和台湾地区的研究人员开发出一种催化剂，可从废弃聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）瓶中回收的乙二醇获取甲酸盐——一种化工原料。这种常见于饮料瓶的塑料含有可通过化学分解回收的成分。该方案旨在直接利用分解瓶体所得溶液中的乙二醇，无需事先将其分离。该研究由韩国基础科学研究院（KBSI）、庆尚国立大学和台湾地区国立科技大学共同完成。研究于2026年10月发表在《Angewandte Chemie International Edition》上，将材料开发与机理研究相结合。
催化剂利用塑料分解组分
PET的化学分解可回收对苯二甲酸和乙二醇。前者可重新用于制造塑料；后者因易与水混合且沸点高，分离困难。研究团队选择通过电化学反应转化乙二醇，而非将其作为孤立化合物回收，而是用于生产甲酸盐——甲酸的离子形式。该进展位于瓶体分解之后：瓶子需经过预处理，溶液才能进入电化学过程。这一顺序有助于区分化学回收与塑料解聚的路径。打破聚合物、回收其组分并将其转化为其他产品，是目标和需求各不相同的阶段。在试验中，团队获得甲酸盐的法拉第效率达86.37%。解读该结果需区分电荷利用率与塑料回收量。
86.37%的法拉第效率意味着什么？
这意味着反应中所用电荷约86%用于生产甲酸盐。该指标衡量电化学选择性，并不表示回收瓶子的百分比或全链条的能源效率。研究还报告，在相对于可逆氢电极1.6伏的电位下，甲酸盐产率为每小时每平方厘米0.18毫摩尔。该参考值便于比较实验条件，但不等于工业装置的总电压。研究人员报告，在使用真实PET废弃物溶液的300小时测试中材料保持稳定。该结果使材料行为研究超越纯试剂范畴，但仍属实验评估。作为背景，通过空气和湿气分解PET解决了另一部分挑战：在决定利用方式前回收聚合物组分。
钌和氧化镍引导反应
该材料在氧化镍薄片上引入单个钌原子，制备过程使用二氧化碳激光辐照。研究称，该处理产生氧空位并改变两种材料间的电子相互作用。该界面有利于稳定通向目标产物的中间体。团队结合二次离子质谱、光谱电化学分析和理论计算研究机理。结果描述了一种渐进氧化过程，有利于乙二醇两个碳原子之间键的可控断裂。用于处理未分类塑料的镍催化剂是一项不同开发：它作用于其他聚合物家族并获得不同产物。
工业应用需评估全过程
放大生产需考虑残留物制备、甲酸盐分离和进料组成变化。电力消耗、耐久性和催化材料回收也将至关重要。作者包含有利的技术经济评估。其应用于未来工厂将取决于操作条件和各阶段成本。下一步测试将是证明更大规模下的持续生产，并提供物料和能量平衡，以便将该路径与其他PET利用方案进行比较。 来源：Hidrocarbon Processing / Wiley Online Library / 庆尚国立大学（文章注册与摘要） 作者：Antonio Zavarce，认证作者，机械工程师，拥有30多年检验与管理经验，现任INSPENET运营总监。 搜索关键词：塑料生产中的能源效率
编辑观点
该进展证明PET化学回收组分可转化为高价值化工原料，但86.37%效率仅指电荷利用率，非全链条回收率。后续需关注放大生产中的电力消耗、甲酸盐分离成本及催化材料回收，以评估其相对于传统解聚路径的经济可行性。
常见问题
韩国团队开发的催化剂300小时测试效果如何？
在真实PET废弃物溶液中进行300小时测试，催化剂材料保持稳定。该结果由韩国基础科学研究院等机构在《Angewandte Chemie International Edition》发表，证明其具备长期运行潜力。
该催化剂生产甲酸盐的法拉第效率是多少？
实验测得甲酸盐的法拉第效率达86.37%。这表示约86%的反应电荷用于生产甲酸盐，属于电化学选择性指标，并不直接等同于塑料回收率或全链条能源效率。
这种电催化法比传统分离乙二醇有什么优势？
该方法直接利用分解瓶体溶液中的乙二醇，无需事先分离。传统方法因乙二醇易溶于水且沸点高导致分离困难，而电化学反应将其转化为甲酸盐，简化了后续处理流程。