塑料是我们生活中必不可少的材料，然而，全球塑料产量的增长和塑料的迅速普及造成了严重的环境和生物问题。因此，开发低能耗的有效塑料回收技术是当前的当务之急。聚烯烃是最常用的塑料，将聚烯烃塑料化学和催化转化为有价值的化学物质的方法，对于处理废塑料和回收塑料废料都是一种很有前途的方法。据报道，一些具有均相催化剂的催化剂体系可有效地在低温（<473 K）下转化聚乙烯。但是，均相催化剂体系由于可重复使用性低，稳定性低以及催化剂难以从反应混合物中分离而不适用于大宗化学品的工业过程中，因此非常需要开发有效的非均相催化剂以转化聚烯烃塑料。

有鉴于此，日本东北大学Keiichi Tomishige和日本大阪市立大学Masazumi Tamura等人，发现Ru/CeO₂是一种有效的、可重复使用的多相催化剂，可以转化包括商业塑料袋和塑料废料在内的聚烯烃，提供有价值的化学物质，如液体燃料(C5-C21)和蜡(C22-C45)。

本文要点

1）提出了一种新的低温催化降解方法，将废聚烯烃塑料通过多相催化剂升级为有价值的化学品，例如液体燃料和蜡。Ru/CeO₂催化剂在LDPE的氢解反应中显示出比其他CeO₂负载的金属催化剂和Pt/沸石催化剂高的活性，并且显示出比其他Ru/载体催化剂更高的选择性。

2）CeO₂负载的Ru（Ru/CeO₂）是一种有效且可重复使用的多相催化剂，在低密度聚乙烯的氢解中显示出比其他金属负载的催化剂高得多的活性，该催化剂即使在温和的反应条件下（如低温473 K和2 MPa的低H₂压力），分别提供了77％产率的液体燃料（C5-C21）和15％产率的蜡（C22-C45）（总计92％的产率）。

3）该催化剂可用于各种低密度聚乙烯，高密度聚乙烯，聚丙烯的氢解反应，以高收率（83-90％）提供有价值的化学品（液体燃料+蜡）。此外，可以以高收率（91％和88％的收率）将商用塑料袋和废弃的聚乙烯转化为有价值的化学品。Ru/CeO₂催化剂在不发生异构化或芳构化的情况下，选择性地解离了聚烯烃内部的C-C键，从而获得了高收率的目标化合物。

参考文献：

Yosuke Nakaji et al. Low-Temperature Catalytic Upgrading of Waste Polyolefinic Plastics into Liquid Fuels and Waxes. Applied Catalysis B: Environmental, 2020.

DOI: 10.1016/j.apcatb.2020.119805

https://doi.org/10.1016/j.apcatb.2020.119805