自1950年工业化生产以来，全球塑料产量已超过1248亿吨，其中超过90%的聚合物废物最终被填埋、焚烧或排放到环境中[1, 2]。如此大规模的生产与低效的废弃物处理方式之间存在的矛盾，不仅导致了可回收能源和经济价值的巨大损失，还造成了严重的碳排放问题[3, 4]。聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）作为一种重要的工程塑料，其年产量超过7000万吨，正是这一问题的典型代表。PET主要用于纺织品生产（60%）和食品包装领域（30%）[5]，在现有的线性经济模式下，其每年被丢弃的数量超过5000万吨。因此，开发高效的PET回收技术已成为构建循环塑料经济的关键前提。
将PET化学分解为单体是实现循环塑料经济的一条可行路径[6, 7, 8]。例如，催化糖解反应可将PET转化为邻苯二甲酸二(2-羟乙基)酯（BHET），这是一种可用于闭环回收（生产出具有原始性能的塑料）或升级转化（制成其他高价值材料）的关键中间体[9, 10]。然而，PET本身的化学惰性严重阻碍了其分解过程。紧密排列的聚合物链以及强烈的分子间相互作用使得反应存在较高的活化能障碍[11]，而其较低的导热性以及几乎不溶于乙二醇的特性，则要求极高的反应条件——传统糖解反应通常需要超过190 °C的温度才能使材料处于熔融状态[12, 13, 14, 15, 16]。即便在如此高的温度下，高结晶度PET（结晶度大于30%）中持续存在的结晶区域也会通过阻碍乙二醇渗透而大大限制物质传递效率[17]。这些因素共同导致了现有工艺的高能耗、长反应时间以及低效率，因此亟需创新的强化策略来改善热量和物质的传递效率。
近年来，人们探索了多种工艺强化方法来提升PET的分解效率，包括光热催化[18, 19, 20]、皮克林乳液界面催化[21]、超临界/亚临界流体技术[22, 23, 24]以及共溶剂辅助分解法[25, 26, 27, 28, 29, 30, 31]。尽管这些方法具有潜在优势，但都存在明显缺陷：光热系统存在较低的太阳能转换效率以及催化剂易失活的问题；皮克林乳液在高温下容易出现界面不稳定现象，且产物分离困难；而超临界/亚临界技术则需要极端的操作条件（300–500 °C，3–20 MPa），从而导致过高的能源消耗。
相比之下，共溶剂辅助分解法通过使用功能性溶剂来调控反应物或产物的性质，更具工业应用前景。例如，二甲基亚砜和乙腈等极性溶剂能够使PET膨胀，从而提高界面反应活性[25, 26]；四氢呋喃可通过氢键作用增强乙二醇的亲核性[27]；二氯甲烷则能特异性激活PET中的酯羰基[28]；对二甲苯可以通过调节反应物与产物之间的热力学兼容性来促进分解反应[29]；而芳香族共溶剂则可通过π-π相互作用显著加速材料的溶解与分解过程[30, 31]。尤其是芳香族共溶剂，因其能够通过π-π堆叠实现特定的分子活化作用而备受关注。不过，目前人们对芳香族共溶剂的理解和应用仍面临若干挑战：首先，相关的机理研究尚不完善，导致溶剂的选择多基于经验而非理性分析；其次，目前的研究主要集中在低结晶度或非晶态PET上，对于高结晶度PET的降解效果研究不足；最后，传统加热方式无法在温和条件下克服PET分解过程中的固有动力学障碍。
在此，我们提出了一种将溶剂工程与微波辐射相结合的创新策略，以解决PET分解过程中的主要限制问题（见图1）。我们摒弃了传统的经验性方法，转而基于汉森溶度参数和密度泛函理论计算进行理性设计，从而找到了有效的芳香族共溶剂。这是首次建立定量结构-活性关系，并阐明了相关反应机制，包括共溶剂引起的膨胀效应和电子转移效应，这些因素共同使得高结晶度PET在较低温度下也能实现分解。此外，微波辐射还能利用乙二醇与双功能ZnO催化剂之间的协同介电响应，进一步加快分解速率。这一集成系统既解决了PET糖解过程中的物质传递问题，也克服了能量障碍，能够在温和条件下实现快速分解。同时，该系统还具有广泛的催化剂适用性，能够从复杂的塑料废物中选择性回收PET，展现出其在推动循环塑料经济发展方面的巨大潜力。
