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  PET作為應用最廣泛的聚酯，在包裝和紡織品等領域具有重要用途。然而，由于PET廢物流的復雜性，導致除了PET瓶以外的其它廢品（特別是廢舊紡織品）回收率處于較低水平。化學回收為解決這一問題提供了前景廣闊的解決方案，可將廢棄物轉化為單體或高附加值產品。

  四川大學王玉忠院士團隊從事高分子材料的化學循環與升級回收研究二十余年，近年來在聚酯(Nat. Commun., 2024,15(1), 4498; Angew. Chem. Int. Ed.,2023, e202314448; Green Chem., 2023, 25: 245; Green Chem., 2022, 24(8), 3284 )、聚烯烴(Angew. Chem. Int. Ed., 2024, 63, e202407510; Angew. Chem. Int. Ed., 2025，DOI10.1002/anie.202503405; Mater. Horiz., 2023, 10 (9), 3694)及風電葉片等熱固性樹脂（Angew. Chem. Int. Ed., 2024, 63(26), e202405912; Angew. Chem. Int. Ed., 2025, DOI10.1002/anie.202422472; Adv. Mater., 2023, 2310779；Mater. Horiz., 2022, 9, 2993; Green Chem., 2023, 25,14, 5566）的高效解聚與資源化回收領域取得了系統的創新性成果。先后受邀在相關期刊發表了多篇綜述論文(J. Ener. Chem.2022; Mater. Today 2023; 高分子學報 2022；中國材料進展2022等)。

  近期受邀在Progress in Polymer Science期刊發表題為“Chemical Depolymerization of Polyethylene Terephthalate and Its Blends: Enhanced Strategies for Efficient Circularity”的綜述文章，系統總結了 PET化學回收的最新研究進展。不同于以往綜述中聚焦于回收反應或催化體系，本綜述試圖打破反應界限，從回收反應系統著手進行全面分析總結，以突出不同于小分子反應的聚合物反應特性。重點介紹了PET化學解聚的增強策略，包括溶劑效應、催化作用和能量輸入方式等，分析了回收過程中涉及的途徑和機理。此外，探討了PET混雜材料的回收利用策略與方法，并指出了PET化學回收面臨的挑戰和未來發展方向。文章第一作者為四川大學博士生張順，通訊作者為徐世美和王玉忠教授。

全文要點

  要點一： PET因具有疏水性、高粘度和低導熱特性，在化學回收過程面臨顯著的傳熱與傳質挑戰。在溶劑解回收過程中，PET通常以固相形式參與反應，因此界面接觸和活化效率成為關鍵影響因素。本文總結了溶劑效應在促進PET解聚方面的最新進展，重點探討了溶劑通過溶脹或溶解PET以改善界面接觸，以及通過活化PET的酯基或親核試劑以提高反應性的關鍵作用，揭示了溶劑的獨特功能及其作用機理。

圖1 回收設計中的溶劑效應（a），PET的溶脹和脫晶（b），溶解/沉淀回收PET（c），PET解聚過程K₂CO₃和甲醇的活化機理（d），尿素/ZnCl₂深共晶溶劑催化降解PET機理（e）

  要點二：在PET解聚過程中，催化劑對解聚效率和產品選擇性起著關鍵作用。本文總結了當前PET化學回收具有代表性的均相和非均相催化劑，分析和比較了不同催化劑的優點和局限性，為未來PET化學回收的催化劑設計和工藝開發提供了指導。

圖2 PET化學回收的均相和多相催化劑（a），金屬中心對PET水解效率影響 (b)，不同陰離子對鋅基催化PET乙二醇解影響（c），甲醇和催化劑相互作用機理（d）

  要點三：總結了新型能量輸入方式（如電催化、光熱轉化、微波輻射、機械力及焦爾熱等）在PET解聚中的應用，這些方法可有效替代傳統加熱模式。分析了不同體系下的反應機理，為開發溫和條件下高選擇性解聚提供參考。

圖3 能量輸入方式（a），PET的升級回收和產物的分離途徑（b），和PET光熱轉化中光熱催化材料研究進展（c）

  要點四：PET廢棄物往往具有復雜的組成，將其他組分作為不利因素還是協同因素來考慮，是回收設計的關鍵。本文提出PET 混雜材料化學回收的兩個策略，選擇性解聚及共轉化/串聯轉化，介紹了目前相關的研究進展，系統分析了聚合物組分間轉化的協同機制，為混雜材料的高效回收提供了有益參考。

圖4 PET和PVC共升級反應途徑（a），內水循環促滌棉混紡升級回收單體和HMF（b）,通過電時空加熱將PP（作為模型聚烯烴）和PET（作為模型聚酯）解聚為單體（c）

總結

  本文系統總結了PET化學回收的最新進展，從原料組成、溶劑效應、催化劑設計和能量輸入方式等多個方面系統闡述了反應過程中的關鍵因素，旨在推動構建可持續的聚酯回收價值鏈。在此基礎上，對PET化學回收未來發展方向進行展望，指出在PET的溶劑解過程中，開發高效率高選擇性的催化劑、多功能溶劑體系以及高效能量供給方式，是實現溫和、高效、可控反應體系的有效策略，同時要兼顧反應試劑與過程的綠色性。由于PET的應用場景多樣，其成分、結晶度和分子量存在顯著差異。因此，設計出兼顧經濟性與環境友好性的定制化解決方案尤為重要。提出了基于混雜PET材料的兩種偶聯回收策略：一種是內部偶聯，即利用PET材料組分之間的協同反應進行回收設計，如材料中其他聚合物組成與PET間的協同，以及PET與添加劑間的協同；另一種是外部偶聯，通過引入外部反應物促進體系協同轉化，如為滿足再生材料設計需要，將其他外部試劑或廢棄物引入原有反應系統中進行反應耦合。此外，通過將生物回收與化學回收技術進行協同整合，可充分發揮生物法的溫和高選擇性與化學法的高效轉化優勢，從而形成具有發展前景的復合回收策略。需要特別指出的是，要實現化學回收技術的產業化應用，應通過全生命周期評估(LCA)和成本效益分析，明確其在經濟競爭力和環境可持續性方面相較于傳統石油基合成路線的綜合優勢，這將成為推動回收技術規模化應用的重要依據。

圖5 PET化學回收的研究進展及展望

  原文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0079670025000371