面对全球废弃塑料污染难题，发展化学回收技术，将其高效转化为有价值的乙烯和丙烯单体，是构建塑料循环经济体系、实现资源可持续利用的有效路径。在众多种类的废弃塑料中，聚乙烯（PE）因C-C键难以活化，高效、高选择性转化为低碳烯烃单体难度很大。

在国家自然科学基金委、科技部和中国科学院的支持下，化学研究所胶体、界面与化学热力学实验室韩布兴团队在二氧化碳、生物质、废弃塑料、有机垃圾催化转化利用方面取得系列成果。

近日，该团队与北京师范大学、北京大学合作，提出“动力学解耦-再耦合”新策略，在无需贵金属、无需外加氢气的条件下，将聚乙烯高效转化为乙烯和丙烯，收率高达79%，显著优于目前文献报道值，发展了聚乙烯循环利用的新路径。研究团队通过构建两段动力学模型，设计了两段串联反应系统。反应第一段采用层状自支撑分子筛LSP-Z100，在260℃下将PE裂解为碳氢化合物中间体；反应第二段使用磷修饰的HZSM-5分子筛催化剂，在540℃下通过二聚-β裂解反应将中间体选择性转化为乙烯和丙烯。通过精确调控两段反应动力学，显著抑制了副反应发生，提升了目标产物选择性。进一步结合同步辐射真空紫外光电离质谱与中子粉末衍射等先进表征技术，团队观测到C8中间体，从分子层面揭示了反应机制。

相关研究成果于10月14日在国际学术期刊Nature Chemical Engineering上发表（论文链接：https://doi.org/10.1038/s44286-025-00290-y），论文第一作者为博士生毕天睿和斯德哥尔摩大学陈胤霖博士，通讯作者为林龙飞研究员和韩布兴研究员、北京师范大学韩雪教授、北京大学杨四海教授。

“动力学解耦-再耦合”新策略将聚乙烯高效、高选择性地转化为乙烯和丙烯

胶体、界面与化学热力学实验室

2025年10月23日