面对全球废弃塑料污染问题，发展化学回收技术，将塑料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、实现资源可持续利用的重要路径。在各类废弃塑料中，聚乙烯（PE）由于C–C键难以活化，实现其高效、高选择性转化为低碳烯烃单体一直面临巨大挑战。

**成果掠影**

在国家自然科学基金委、科技部与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、废弃塑料及有机垃圾的催化转化利用方面取得了一系列进展。

近日，该团队联合北京师范大学和北京大学，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，成功将聚乙烯高效转化为乙烯和丙烯，收率高达79%，显著优于现有文献报道值，为聚乙烯的循环利用开辟了新路径。

研究团队构建了两段动力学模型，设计了两段串联反应系统：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；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，有效抑制了副反应，提高了目标产物的选择性。

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理。

相关研究成果已于10月14日发表于国际学术期刊《Nature Chemical Engineering》（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与斯德哥尔摩大学陈胤霖博士，通讯作者为林龙飞研究员、韩布兴研究员、北京师范大学韩雪教授及北京大学杨四海教授。

▲ “动力学解耦-再耦合”新策略实现聚乙烯高效、高选择性转化为乙烯和丙烯