ZnFe层状双氢氧化物催化废PET瓶绿色升级为高值化学品BHET的纳米结构设计

为解决塑料污染问题，研究人员开发了一种高效ZnFe层状双氢氧化物(LDH)催化剂，通过水热法合成并用于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)废料的乙二醇解反应，成功将其转化为双(2-羟乙基)对苯二甲酸酯(BHET)。该研究系统优化了反应参数，验证了催化剂对彩色PET瓶的普适性，并拓展至多种醇解反应，同时通过酸性/碱性位点分析揭示了催化机制，为塑料废弃物资源化提供了绿色解决方案。

　　

塑料污染已成为全球性环境挑战，其中聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)因其在自然界中的持久性尤为突出。这项研究通过水热法精心构筑了锌铁层状双氢氧化物(ZnFe-LDH)纳米催化剂，成功将废弃PET瓶通过乙二醇解(glycolysis)转化为高附加值产品双(2-羟乙基)对苯二甲酸酯(BHET)。

研究团队采用多尺度表征技术全面解析了催化剂的纳米结构特征，包括其独特的层状形貌和表面特性。通过精细调控催化剂用量、反应时间、温度及乙二醇比例等参数，建立了最优化的PET降解工艺体系。值得注意的是，该催化剂对不同颜色废弃PET瓶均展现出卓越的适应性，且在拓展实验中成功催化多种醇类参与的解聚反应，生成相应的单体化合物。

机制研究表明，催化剂中酸碱位点的协同作用是实现高效转化的关键。通过计算绿色化学指标，证实该工艺符合可持续发展理念。这项突破不仅为PET废弃物资源化提供了新思路，其设计的LDH纳米催化剂体系更为其他高分子材料的绿色降解提供了重要参考。