近日，华东师范大学化学与分子工程学院张伟研究员团队联合国际顶尖科研力量，在塑料污染治理领域取得了里程碑式的进展。他们成功开发出全球首创的室温催化转化技术，这一突破性成果发表于国际顶级期刊《科学》（Science），为解决全球塑料垃圾危机提供了创新性的解决方案。该技术首次实现了在常温常压条件下，将包括难降解聚氯乙烯（PVC）和聚烯烃在内的混合塑料废弃物，一步高效转化为高附加值燃油，转化效率超过 95%。

塑料作为现代社会的重要基础材料，自 20 世纪 50 年代工业化生产以来，凭借其轻质、耐用和成本优势，广泛应用于包装、建材、电子、医疗及航空航天等各个领域。然而，随着全球塑料产量的急剧增长，环境问题也日益凸显。据统计，全球累计塑料产量已突破 100 亿吨，其中约 80% 最终沦为垃圾，给环境带来了沉重负担。我国作为全球最大的塑料生产与消费国，废塑料存量超 10 亿吨，年新增量逾 6000 万吨。在这些废塑料中，聚烯烃（PE、PP）占比 50%，聚氯乙烯（PVC）占 10%，二者合计占比达六成，回收潜力巨大。但当前，塑料垃圾的处理方式仍以填埋和焚烧为主，不仅占用大量土地资源，还存在微塑料污染、高能耗、高碳排放等环境风险。尤其是含 PVC 的混合废塑料化学回收，一直是困扰全球科研人员的重大技术难题。传统的 “脱氯 — 裂解” 两步法工艺复杂、能耗高、成本大，且脱氯不彻底易导致催化剂中毒，油品收率低，残余氯超标，严重制约了 PVC 废塑料在 “双碳” 目标下的高效资源化利用。

面对这一严峻挑战，张伟团队另辟蹊径，从石油炼制工艺中汲取灵感，创新性地提出了混合塑料低温催化转化的全新策略。传统石油加工主要包括高温催化裂化重油以转化为轻质组分，以及低温烷基化反应提升油品质量这两个核心步骤。研究团队巧妙地将这两个工艺原理相结合，首次提出 “塑料催化裂解 — 烷基化耦合反应” 的全新概念，并成功开发出一步法转化技术。

该技术实现了三大核心突破：一是反应条件的革新，首次在常温常压下实现了混合塑料的高效转化，与传统高温裂解相比，能耗降低 70% 以上；二是工艺集成创新，将脱氯、裂解和烷基化三步反应高度集成，在单一反应过程中完成复杂转化，简化了工艺流程；三是资源协同利用，创造性地利用石化副产物作为反应介质，实现 “以废治废”，显著提升了废塑料资源的增值利用水平。实验数据显示，该技术可将混合废塑料一步转化为高标号汽油，碳原子利用率超过 95%。这种 “分子炼油” 技术不仅大幅提升了塑料回收的经济性，还构建了完整的资源循环链条。

在技术设计上，团队充分考虑了工业化可行性，选用了已在工业烷基化装置（如美国雪佛龙与中石油）中得到验证的离子液体催化剂。该催化剂价格低廉、活性高、腐蚀性低、操作安全可靠，能将近乎 100% 的混合废塑料转化为无氯的高品质燃料。新技术在常温下运行，安全环保，无有毒副产物生成，能有效将氯元素转化为可回收的无毒盐酸（氯化氢溶于水），成功阻断氯污染，兼顾了资源利用与环境安全。

值得一提的是，张伟研究员早在 2023 年就以第一作者兼通讯作者身份在《Science》发表了聚烯烃塑料低温转化成果。此次研究更是实现了质的飞跃，不仅攻克了成分更复杂、处理难度更大的 PVC 废塑料回收难题，还将反应温度进一步降至常温，使得可高效绿色回收的废塑料种类占比一举超过 60%。

在产业应用层面，该技术与现有炼化工艺高度兼容，具有能耗低、设备简便、转化效率高的显著特点，特别适合依托现有炼化设施快速推广。美国能源部对这一成果给予了高度评价，称其为 “升级回收” 的典范，能够 “一站式” 处理混合塑料，将每吨废塑料的处理价值从填埋或焚烧的负收益转变为显著的正收益，真正实现了 “变废为宝” 的资源循环目标。

展望未来，研究团队计划利用人工智能进一步开发更高效的催化体系，深入揭示塑料转化的原子级机理，并借助华东师大及国际合作平台推动该技术在全球范围内的推广应用，为碳中和政策提供坚实的科学支撑，助力解决全球能源与环境挑战。