近日，催化聚合与工程研究中心在BPA-PC废塑料的回收利用领域取得重要进展。通过新型介孔CaCO₃/CaTiO₃复合纳米催化剂（图1），实现聚碳酸酯塑料的高效化学回收。相关研究成果发表于《Green Chemistry》。

图1 CaCO₃/CaTiO₃复合纳米催化剂晶体结构

随着全球塑料产量持续增长，塑料废弃物带来的环境污染问题日益严峻。其中，聚双酚A碳酸酯（BPA-PC）作为一种广泛应用于电子产品外壳、光学材料、食品容器及防护设备中的高性能工程塑料，因其优异的透明性和机械稳定性而被大量使用。然而，这种材料在自然环境中极难降解，其长期积累不仅加剧塑料污染，还可能释放具有内分泌干扰作用的双酚A（BPA），对生态环境与人体健康造成潜在威胁。因此，如何实现BPA-PC废塑料的高效回收与资源化利用，成为当前绿色化学与可持续材料领域的重要研究方向。

针对这一挑战，研究团队开发了一种新型介孔CaCO₃/CaTiO₃复合纳米催化剂，为聚碳酸酯塑料的高效化学回收提供了新的解决方案。该催化剂通过简便的溶胶-凝胶合成方法制备（图2），并通过精确调控焙烧条件构建出具有丰富孔结构的双相材料体系。在材料结构中，CaCO₃与CaTiO₃分别提供碱性位点和路易斯酸性位点，同时引入大量氧空位缺陷，从而形成协同催化作用，大幅提升了塑料分子链断裂与转化效率。

图2 CaCO₃/CaTiO₃复合纳米催化剂制备流程

实验结果表明，该催化体系在醇解反应中表现出优异性能，能够将多种来源的商业聚碳酸酯制品，包括工业废料、手机壳、防护面罩及光盘等，高效解聚为高附加值的双酚A单体，产率可达到80%至90%以上。同时，该催化剂具有良好的稳定性，在多次循环使用过程中几乎没有性能衰减，展现出良好的实际应用潜力。

更值得关注的是，研究人员进一步将该催化剂应用于固定床连续流反应系统，实现了聚碳酸酯废塑料的连续化处理（图3）。在长时间运行条件下，该系统依然保持接近100%的产物选择性，并可通过简单的碱处理实现催化剂再生，有效延长使用寿命。这一成果突破了传统间歇反应效率有限、难以工业放大的瓶颈，为塑料化学回收向规模化和产业化发展提供了重要技术路径。

图3 BPA-PC甲醇解/乙二醇解固定床流动反应示意图及其在不同条件下的醇解情况

研究表明，这种结构可调、稳定耐用的复合催化材料不仅显著提升了聚碳酸酯塑料的回收效率，也为构建塑料“闭环循环利用”体系提供了新的思路，有望在未来绿色制造与可持续化工领域发挥重要作用。

该项工作李硕咸为论文第一作者，宋涛副研究员、徐广强研究员等为通讯作者。该科研成果获得了中国科学院A类先导专项、山东省人才计划、山东省重大创新工程以及山东省自然科学基金等项目的支持。

原文链接：https://doi.org/10.1039/D6GC00376A