PET聚酯材料广泛应用于人类生产生活（如塑料瓶、纺织品等），年产量已达数千万吨，但PET废弃物的环境危害大且回收难度高，成为了一个亟待解决的全球性难题。聚酯废物可以通过氢化或热催化转化为高价值小分子碳氢化合物，如BTX（苯、甲苯、二甲苯乙烯）、对苯二甲酸、1,4-环己烷二甲醇（CHDM）、1,4-环己烷二甲酸二甲酯（DMCD）和乙烯。然而，在热裂解或氢化过程中，产品选择性难以控制，这通常会导致一系列碳氢化合物产品和甲烷等温室气体。幸运的是，聚酯废物可以通过溶解策略（例如，水解、乙酸解、醇解、氨解）直接转化为单体产品。通过控制酯键的裂解模式，可以提高目标产品的选择性。虽然均相的催化剂可以在相对较低的温度下促进聚酯的完全解聚，但产品选择性仍然有限。异相催化剂需要更高的反应温度才能达到相对较高的产品选择性。因此，迫切需要设计和合成具有稳定性、高选择性和高活性的聚酯解聚催化剂。

近日，我院特种防护纺织材料研究所曹静静博士在Angewandte Chemie-International Edition期刊上发表了一篇题为“Sustainable Closed-Loop Recycling of Polyester Waste using Reconstructed Defective-Metal-Organic Frameworks”的研究成果。该研究通过非晶溶解-再结晶结合热解重建策略合成了重构的Zn-MOF74纳米管（r-Zn–MOF74–NT）催化剂。r-Zn–MOF74–NT催化剂在废PET的乙二醇醇解解中实现了1035.8 g_BHETg_cat⁻¹h⁻¹的时空产率，这比文献中报告的类似催化剂高出一个数量级。结构分析显示，r-Zn–MOF74–NT表面形成了富锌缺陷位点。原位红外结合理论计算，以阐明反应途径，涉及促进氧/乙二醇激活的富锌缺陷催化剂，导致OOH*/HOCH₂CH₂OH*物种的形成。随后，中间体通过亲核攻击促进聚酯C-O键的裂解，从而逐渐产生BHET产物。此外，还进行了生命周期评估和技术经济分析，将这种乙二醇醇解与甲醇解、水解和石油生产系统进行比较。结果表明，乙二醇醇解提供了重大的环境和经济效益，为废弃聚酯回收的提供理论依据。

论文信息：

Sustainable Closed-Loop Recycling of Polyester Waste UsingReconstructed Defective-Metal–Organic Frameworks

Jingjing Cao,* Wei Chen, Wei Jiang, Xiaodong Li,* Ping Sun, Shaohai Fu, and Quanxing Zhang

Angew. Chem. Int. Ed. 2025,e202504743

论文链接为// doi.org/10.1002/anie.202504743

图1催化剂合成与表征

图2聚酯解聚性能

图3聚酯解聚机理

图4真实聚酯解聚性能

图5聚酯闭环回收可持续性评价