论文标题：Polystyrene waste valorization via selective C−C bond cleavage: the second life of polymers

期刊：ENGINEERING Chemical Engineering

作者：Mei Wu, Jia Wang, Hu Li

发表时间：10 Mar 2026

DOI：10.1007/s11705-026-2664-4

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文章信息

▎文章题目

Polystyrene waste valorization via selective C−C bond cleavage: the second life of polymers

▎文章来源

Mei Wu, Jia Wang, Hu Li. Polystyrene waste valorization via selective C−C bond cleavage: the second life of polymers. ENG. Chem. Eng., 2026, 20(6): 43

DOI:10.1007/s11705-026-2664-4

研究背景

塑料废弃物逐年激增带来严峻的环境问题，化学高值化是实现废塑料资源化与碳中和的重要途径。聚苯乙烯因分子惰性C−C键难以定向裂解，现有的氧化或热解工艺产物繁杂、选择性较差。南京林业大学王佳团队与贵州大学李虎团队合作，在ENG. Chem. Eng. 期刊发表观点文章，围绕聚苯乙烯选择性断键资源化展开评述，介绍了分步串联解聚-氢解新技术：借助钌单原子改性钴基催化剂，分段控温实现聚苯乙烯高效转化，甲苯选择性可达 99%。该工艺适配多种废弃聚苯乙烯原料，低碳且经济性突出。

核心观点

1、废旧塑料堆积污染环境，机械再生易降级，化学高值化更契合碳中和，聚苯乙烯因惰性 C−C 键回收难度大。

2、现有聚苯乙烯氧化或热解工艺裂解无选择性，副产物多，难以定向制取单一芳烃。

3、分段串联解聚-氢解工艺搭配 Ru 单原子催化剂，可高选择性地将聚苯乙烯转化为甲苯，原料适用性好。

4、选择性 C−C 键断裂是废塑料资源化核心方向，未来需优化催化剂，攻克混塑处理、连续工业化、多品类塑料转化等难题。

未来展望

未来需重点发展塑料废弃物选择性定向裂解技术。除工艺系统集成外，还需聚焦催化剂设计（活性、选择性、结构稳定性）与反应路径精准调控。重点攻克塑料进料连续性、原料普适性（聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等通用塑料适配）、混合塑料协同转化、反应过程绿色可持续性以及工艺系统能量集成等关键问题。

重要图表解读

图1 (a) 为聚苯乙烯传统非选择性降解路径，氧化裂解生成多种含氧芳香副产物，氢解/催化热解仅得到 BTX 混合芳烃，均难以定向制备单一化学品；(b) 采用加氢热解-气相氢解串联工艺，以 Ru 单原子改性 Co₃O₄为催化剂，精准实现 C−C 键选择性断裂，可将聚苯乙烯高效定向转化为甲苯，选择性 99%、收率 83.5 wt%，突破了传统路线选择性差的短板。

作者简介

第一作者: 吴梅，贵州大学博士研究生，导师为李虎教授，研究方向是二氧化碳和生物质等废弃资源高值化利用。

通讯作者 1: 王佳，南京林业大学化学工程学院博士生导师，主要研究方向为生物质及固废热化学转化制备液体燃料。

通讯作者 2: 李虎，贵州大学教授，博士生导师，研究聚焦于选择性催化生物质及废弃资源（如塑料、二氧化碳等）的高值转化研究。先后入选国家级人才、贵州省百层次人才等，荣获宝钢优秀教师奖、贵州省自然科学一等奖、贵州省青年科技奖等荣誉，担任多个国际学术期刊的副主编与编委。以第一或通讯作者在Nature Catalysis、Nature Communications等国际知名期刊上发表SCI论文200余篇。

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