快科技4月26日消息，據(jù)媒體報(bào)道，中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所（簡(jiǎn)稱“理化所”）在廢棄塑料高值化利用領(lǐng)域取得新突破。研究團(tuán)隊(duì)利用最新開發(fā)的光催化技術(shù)，成功將廢棄聚酯（PET）塑料與工業(yè)廢氣二氧化硫轉(zhuǎn)化為具有廣泛用途的有機(jī)硫化合物，實(shí)現(xiàn)了“變廢為寶”。
這一光催化領(lǐng)域的重要研究成果，不僅為有機(jī)硫化合物的合成提供了新策略，也為廢舊塑料的高附加值轉(zhuǎn)化開辟了新路徑，進(jìn)一步豐富了聚酯升級(jí)回收的產(chǎn)品譜系。相關(guān)論文近日發(fā)表于國(guó)際專業(yè)學(xué)術(shù)期刊《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》。
據(jù)研究團(tuán)隊(duì)介紹，光催化技術(shù)具有綠色、溫和的反應(yīng)特性，能夠在常溫常壓下原位活化生成氧化還原活性物種，為精細(xì)化學(xué)品的綠色合成提供了新思路。此前，團(tuán)隊(duì)已成功利用廢棄塑料和氨分別作為碳源與氮源，通過(guò)光催化碳-氮（C-N）偶聯(lián)反應(yīng)制備出氨基酸和甲酰胺。
在此基礎(chǔ)上，研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步設(shè)計(jì)出銅單原子/二氧化鈦（Cu-TiO?）單原子光催化劑，顯著提升了光生電子-空穴對(duì)的分離與轉(zhuǎn)移效率，從而有效增強(qiáng)了催化活性。在光照條件下，該催化劑成功將聚酯衍生的乙二醇高效轉(zhuǎn)化為羥甲基磺酸鹽（HMS）和氫氣。
羥甲基磺酸鹽是一種典型的有機(jī)硫化合物，廣泛應(yīng)用于電鍍、醫(yī)藥合成、食品添加劑、農(nóng)資及橡膠材料等領(lǐng)域。
目前，工業(yè)上主要采用甲醛與亞硫酸鹽的親核加成反應(yīng)生產(chǎn)羥甲基磺酸鹽。然而，甲醛來(lái)源于化石能源，毒性較強(qiáng)，且易聚合生成多聚甲醛，導(dǎo)致管道堵塞和生產(chǎn)中斷。因此，開發(fā)綠色、高效、可持續(xù)的新型羥甲基磺酸鹽合成路線，具有重要的研究意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。