2023年全球纤维年产量已达1.32亿吨,其中聚酯纤维占比高达57%,广泛应用于服装、家纺和产业用纺织品等领域。然而,消费后混纺织物的回收面临严峻挑战:多种纤维共存、染料及各类助剂混杂,使得分拣和分离极为困难。目前超过80%的废旧纺织品被填埋或焚烧,不仅造成严重的环境负担,也导致大量宝贵的资源流失。传统的聚酯化学解聚方法,如甲醇解、水解和乙二醇解等,通常需要高温高压条件、强酸强碱催化体系或昂贵的金属催化剂,且均相催化剂存在产物分离困难、能耗高、操作复杂等问题;非均相催化剂虽然可以实现高效解聚,但往往需要高温活化溶剂,固液界面传质效率受限,解聚产物易在催化剂表面累积导致活性下降。因此,开发无需额外添加催化剂、避免复杂分离步骤、兼具高活性和经济可行性的混纺织物回收策略,成为该领域的迫切需求。
针对上述挑战,黄瓜视频
付少海教授、曹静静副教授团队,开发了一种基于纺织品自带的抗菌剂(吡硫翁锌,ZPT)的自催化乙二醇解解聚策略,实现了消费后聚酯混纺织物的高效分级解聚回收。研究结果表明,仅需0.1 wt%的ZPT即可在185°C下实现聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的完全解聚,双(2-羟乙基)对苯二甲酸酯(BHET)收率达80%,时空产率高达740 gBHETgcat-1h-1,转换频率(TOF)达926 h-1,显著优于目前报道的绝大多数均相催化剂。该策略通过锌原子与氧原子的双位点协同配位,促进分子内酯键断裂,反应活化能仅为72.2 kJmol-1,远低于传统体系的120 kJmol-1以上。该方法的稳健性和可扩展性通过真实聚酯混纺织物的分级解聚得到了验证。生命周期评估和技术经济分析表明,该工艺在全球增温潜势、不可再生能源消耗和生产成本等多个指标上均展现出显著的环境可持续性和经济可行性。相关论文以"Autocatalytic depolymerization for polyester blended textile waste"为题,发表在Green Chemistry上。

图1.聚酯化学回收路线对比。(a)热裂解/氢解路线;(b)传统乙二醇解路线;(c)本工作中的自催化乙二醇解路线。
论文第一作者为黄瓜视频
陈玮和中国科学技术大学环境学院梁华兴,通讯作者为曹静静副教授和付少海教授。
作者简介
付少海,黄瓜视频
教授,博士生导师,主要研究方向为生态染整技术、功能纤维材料、军事伪装与防护纺织品及其应用。入选国家级人才,主持和承担了十三五重点研发计划项目、国家自然科学基金项目、省部级项目十余项。相关成果获中国纺织工业联合会科技进步一等奖、安徽省科学技术奖一等奖、江苏省科学技术二等奖、中国纺织工业联合会技术发明一等奖等科研奖励。
曹静静,黄瓜视频
校聘副教授,硕士生导师,主要研究方向为典型废塑料循环/升级回收、废旧纺织品循环回收。主持科技部重点研发计划子课题、国家自然科学基金、中国博士后科学基金面上项目、中央高校科研专项基金等项目。近五年以第一/通讯作者身份在Nature Communications、Science Advances、Angew. Chem. Int. Ed.等期刊发表论文多篇,申请发明专利多项。
论文信息:
Autocatalytic depolymerization for polyester blended textile waste
Wei Chen, Huaxing Liang, Linna Chen, Jiachen Dong, Yunlong Bai, Hanwei Shen, Zhiguang Li, Shaohai Fu*, Jingjing Cao*
Green Chem. 2026,28, 8541–8550.
论文链接://doi.org/10.1039/d6gc02186g.