用于废弃聚氯乙烯可持续回收的催化级联解聚技术

聚氯乙烯（PVC）高效脱氯回收新方法：LaFe0.3Al0.7O3催化剂激活过氧亚硫酸盐实现氯原子选择性去除与聚合物链氧化协同作用，产物含CO2及产率超90%的有机物，单线态氧与羟基自由基接力脱毒机制显著降低环境成本（45-99%减排），生命周期评估验证其生态效益。

　　

摘要

向循环塑料经济的转型对于减轻塑料污染和推进全球可持续发展目标至关重要。作为全球使用最广泛的合成聚合物之一，聚氯乙烯（PVC）的回收利用仍受到低效脱氯过程以及有毒氯化副产物生成的阻碍。在本研究中，我们发现一种定制的LaFe_0.3Al_0.7O₃催化剂显著增强了过氧化单硫酸盐的活性，从而实现了PVC的分步降解。该系统能够将PVC完全转化为二氧化碳（CO₂）和液态有机产物，其中液态产物的碳氢化合物回收率高达90%以上。机理研究表明，这一过程首先通过单线态氧（¹O_{2）优先去除氯原子，随后由羟基自由基（?OH）引发聚合物主链的氧化反应。¹O2与?OH的协同作用有效解决了脱氯过程中产生的有毒副产物问题。生命周期评估显示，与传统PVC废弃物处理方法相比，该工艺可减少45–99%的碳排放和51–99%的生态成本。我们的方法通过更安全、更清洁的工艺将难以降解的塑料转化为高价值的碳氢化合物，大幅降低了环境足迹，为实现更加可持续的未来带来了机遇。}