2023 年，，张伟在外洋做博士后研究时曾揭晓一篇Science一作论文，，其时他和相助者将塑料剖析成了液体燃料。。2025 年，，时隔两年之后，，已经回到母�；；；；Ψ洞笱У５毖芯吭钡乃俅谓蚁黄猄cience一作论文（兼配合通讯作者）。。这一次，，他和中外相助者们乐成将塑料转为汽油，，即通过一步法将难以降解的混淆塑料垃圾转化为优质汽油。。在 30℃的温度条件下，，该手艺关于软质聚氯乙烯（PVC，，Polyvinyl chloride）管材的转化率抵达 95%，，对硬质 PVC 管材和 PVC 电线的转化率抵达 99%。。这让有毒塑料垃圾能够通过低能耗工艺转化为燃料，，并且只需在室温顺常压下举行即可，，能耗还能降低 70% 以上。。担当此次论文配合通讯作者的美国工程院与欧洲科学院双院士约翰内斯·莱赫（Johannes Lercher）评价道：“这项手艺就像为塑料垃圾找到了‘化学铰剪’，，能在室温下快速将高分子链切割成汽油分子大�。。蜓肪锰峁┲饕С�。。”
与古板塑料转化燃料手艺相比，，这种新要领能耗更低，，所需装备和办法更少，，并且可以实现大规模工业应用。。在转化历程竣事之后，，所天生的产品包括汽油的主要因素、化学质料和盐酸。。这意味着其天生物可被用于水处置惩罚、金属加工、制药、食物生产和石油工业。。由于这种要领只需一步就能将种种塑料垃圾转化为有价值的产品，，因此能够支持绿色经济的生长。。
研究中，，为了举行转化，，张伟等人将塑料垃圾与来自炼油历程的副产品轻质异烷烃碳氢化合物混淆。。这一历程爆发了“汽油规模”的碳氢化合物，，它们主要是6 到 12 个碳的分子，，而这正是汽油的主要因素。。另外，，被接纳的盐酸可以清静地举行中和，，并能作为质料举行再使用，，从而有望取代此前领域内的几种高温、高能耗的生产蹊径。。
据相识，，聚烯烃在全球塑料产量中占比最高，，约莫占比50%。。而聚烯烃的氯化衍生物——PVC 又占有了另外约 10%。。PVC 可谓是无处不在，，从家里的水管门窗、身上的人造革包包、脚上的地板、到手里的银行卡和电器的电线外皮，，都有它的身影。。PVC 的氯含量较高（约 57 wt.%，，即重量百分比），，因此在放弃处置惩罚时，，会比其他聚合物引发更严重的情形问题。。这让混淆垃圾的物理分选与机械接纳面临着一些挑战，，而古板要领也在经济效益上缺乏竞争力。。燃烧等古板的“垃圾能源化”要领，，需要针对PVC 举行彻底的脱氯处置惩罚，，以便避免二噁英、多氯联苯等有毒含氯化合物释放。。别的，，PVC 的阻燃特征会降低能源接纳的效率，，导致大宗 PVC 最终被填埋处置惩罚。。鉴于这些挑战，，欧洲化学品治理局与美国情形�；；；；な鹩� 2023 年启动了对 PVC 相关物质羁系步伐的审查，，凸显相识决 PVC 情形影响问题的紧迫性。。
通常，，那些将塑料剖析为高纯度组分的化学升级路径，，需要单独地举行高温脱氯办法。。脱氯，，指的是从含氯化合物中去除或中和氯元素，，它的目的不但是为了阻止爆发有害影响，，也是为后续高要求应用场景预处置惩罚质料的须要环节。。而张伟等人本次所提出的战略，，可以在一步法历程中将放弃的PVC 升级为无氯燃料规模的碳氢化合物和盐酸。。
这一工艺可在简单办法中实现PVC 与聚烯烃混淆物的完全催化转化，，大幅拓展并提升了此前报道的聚烯烃单独转化手艺的效果。。在聚烯烃与异构烷烃的反应历程中，，为了阻止反应速率过低及引发历程重大等问题，，人们通常需要加入少量叔丁基氯（TBC，，tert-Butyl Chloride）作为碳正离子引发剂。。而 PVC 的结构类似由多个叔丁基氯单体单位毗连形成的长链，，因此可以作为碳正离子的泉源。�；；；；谡庖惶卣鳎盼暗热私� PVC 与聚烯烃协同处置惩罚，，这时无需特殊添加引发剂就能显著提高聚烯烃解构的转化率。。至于 PVC 在脱氯历程中天生的碳正离子，，则可在低温下通过一连的氢化物转移激活聚烯烃链，，从而不再需要叔丁基氯引发剂。。张伟等人推测，，PVC 比例的增添会通过脱氯反应天生更多碳正离子，，进而加速整体反应速率。。例如，，当 PVC 与聚乙烯的比例为 1:1 时，，该混淆聚合物可在 30 分钟内实现完全转化，，并能天生约莫 97 重量百分比的液态异构烷烃。。
张伟等人在论文中指出，，他们将本次研究的重点聚焦于简单办法的低温催化转化历程，，因此特意没有思量质料纯度带来的重大性，，即本次研究主要致力于验证该手艺的看法可行性。。为了证实这一工艺关于现实放弃物的适用性，，他们在常温常压下将多种PVC 使用后产品转化为烷烃。。实验效果显示，，包括种种软质/硬质 PVC 管道及 PVC 电线在内的使用后 PVC 放弃物，，在 30°C 条件下均体现出相近的反应活性。。
在现实应用中，，混淆聚合物放弃物的因素较量重大，，可能会向离子液体中引入多种添加剂与杂质，，关于这些因素的详细潜在影响未来还需举行单独剖析。。张伟等人在论文中指出，，添加剂可能会对反应速率爆发影响，，而杂质则主要富集在密度更大的离子液体相中。。与之相对的是，，有机相（即含有有机溶剂的那一层液体）在2 小时内能够天生大宗无氯液态烷烃及气态异丁烷。。将使用后的 PVC 放弃物与硬质高密度聚乙烯瓶料混淆之后，，在 80°C 条件下也可实现近乎定量的固体转化率，，并且主要产品为异丁烷。。需要说明的是，，在保存碳正离子的情形下，，异戊烷的歧化反应是不可阻止的，，然而这一反应主要爆发在反应初期阶段。。只管产品中约 40%-66% 为气态异丁烷，，可是这些异丁烷可以与未反应的异戊烷一同作为烷基化组分循环使用，，因此这一特征凸显了该工艺的高效性与可一连性。。
综上，，本次手艺解决了混淆塑料放弃物转化为燃料历程中产品漫衍这一要害问题，，且不会受到质料流中塑料混淆物的非均一性或可能导致催化剂改性/中毒的杂质影响。。在这一反应系统中，，二氯甲烷可以稀释离子液体，，降低系统黏度与局部传质阻力。。同时，，二氯甲烷可以和所有轻质产品一同从蒸馏产品组分的顶部馏出，，从而实现完全接纳使用。。
总体而言，，关于混淆PVC 与聚烯烃放弃物的升级接纳，，本次效果提供了一种具有厘革性且可规�；；；；牡グ旆üひ�。。该工艺通过降低能耗、镌汰装备需求与中心办法，，显著提升了效率与本钱效益，，进而能够大幅节能并能降低情形影响。。别的，，该要领通过一步法将多种塑料放弃物转化为高价值产品，，同时还能提升产品质量，，故能为工业化规模应用涤讪基础。。
如前所述，，张伟是本次论文的第一作者，，本次论文的配合通讯作者之一约翰内斯·莱赫（Johannes Lercher）也是他在美国从事博士后时代的相助导师。。在美时代，，张伟曾主导美国能源部废塑料降解项目及雪佛龙（Chevron）公司二氧化碳加氢合成多碳醇燃料项目，，资助解决了工业催化中碳资源高效使用的要害科学问题 [1]。。
首先是放弃碳资源（塑料/生物质）增值接纳，，即通过开发热/光/电及其催化耦合手艺，，实现放弃塑料和生物质的高效解聚与高值化使用，，力争突破催化剂设计、反应路径优化与产品选择性调控等要害手艺。。
其次是催化重质石蜡烷烃裂化与轻质烷烃烷基化，，即研发高效催化剂，，聚焦重质石蜡烷烃的裂化和轻质烷烃的烷基化，，推动标准汽油生产手艺的立异。。
再次是碳一分子（二氧化碳/一氧化碳等）催化转化，，即开发高效、稳固的催化质料与反应系统，，通过研究动力学及反应机理，，实现高效转化为高密度能量载体，，推动低碳能源手艺立异。。
最后是打造将水作为氢源和介质的催化反应及相关系统，，即研究以水作为氢源和反应介质的催化反应系统，，开发新型催化质料与工艺，，探索其在可一连能源转化中的应用潜力。。
别的，，据华东师范大学介绍，，未来张伟将推动绿色催化手艺工业化，，通过与石化企业相助举行中试放大，，实现商业化应用。。同时，，他还将使用人工智能手艺开发越发高效的催化系统，，力争深入展现塑料转化的原子级机理，，起劲实现从实验室到工业的全链条立异。。
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