近日,化学与材料科学学院能源与环境催化研究团队在塑料降解与清洁能源领域再次取得重要突破,其研究成果以“Syngas from waste plastics and water using Joule heating”为题,发表在国际著名期刊《Nature Communications》。该论文的第一作者为2024级博士研究生马晴,河北大学为第一通讯单位,我校化学与材料科学学院高勇军教授、上海交通大学王天富教授以及北京大学马丁教授为共同通讯作者。

利用化学手段将废塑料转化为能源相关化学品不仅有助于缓解塑料垃圾所带来的生态危机,更有助于实现碳基资源的循环利用,节约宝贵的化石能源。在前期研究的基础上(Nature Communications, 2024, 15: 8243.Journal of the American Chemical Society,2025,147, 11, 9879-9890),研究团队利用自行设计的高压焦耳热反应器,实现了各种废塑料和水重整制备合成气,系统研究了聚烯烃塑料(PE)、聚苯乙烯塑料(PS)、聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料(PET)的湿法重整动力学。该工艺可以将各种实际的废塑料(例如含有食物残渣或油脂的塑料袋、有印花或颜色的塑料袋、矿泉水瓶等)和水转化为氢气和一氧化碳,充分利用了废塑料和水中碳、氢、氧元素,具有较高的原子利用率。同时,将太阳能发电系统引入该重整体系,建立了太阳能驱动的焦耳热废塑料湿法重整演示系统。
以上工作得到国家自然科学基金的支持。
全文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-025-61051-2