醚官能化质子离子液体催化 PET 高效解聚 无金属化学回收新突破

聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）是全球用量最大的塑料之一，传统机械回收性能衰减严重，化学糖酵解可转化为高纯度 BHET 单体，但长期受限于催化剂效率低、成本高的瓶颈。金属催化剂虽活性好，但易引入污染，开发高效无金属催化体系成为行业刚需。

离子液体凭借溶剂 - 催化剂双功能特性成为研究热点，其中质子离子液体（PILs）兼具一步合成、生物相容性好、氢键供受体协同作用强的优势，更具应用潜力。

西湖大学王蕾团队创新性设计合成醚官能化质子离子液体 **[TBD][Mea]**，通过引入醚基增强氢键接受能力，协同活化乙二醇与 PET 酯键。

核心性能：180℃反应 1 小时即可实现 PET 完全解聚，BHET 单体产率高达 87.5%；比活性达 11.52 gBHET・gcat⁻¹・h⁻¹，优于绝大多数已报道非金属催化剂；对饮料瓶、纺织纤维等多种 PET 废料均适用；催化剂热稳定性好，可重复使用。

研究结合实验与 DFT 计算，揭示了协同氢键催化机理：醚官能团拓宽阴离子电位分布，增强电荷分离与氢键能力，阴阳离子共同活化反应位点，显著降低反应能垒（表观活化能 79.10 kJ・mol⁻¹）。原位表征证实，催化剂通过表面侵蚀逐步断裂 PET 分子链，最终实现完全解聚。

该研究为废弃 PET 无金属高值化回收提供了全新策略，推动了离子液体在环保催化领域的应用。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.cej.2026.172817

原文作者：

Lulu Deng, Yao Meng, Zhonghao Chen, Xinrui Li, and Lei Wang

DOI: 10.1016/j.cej.2026.172817