北京時間7月16日凌晨，浙江大學王勇教授團隊聯合英國卡迪夫大學、日本東京大學、浙江工業大學、中國計量大學等國內外高校，在國際期刊《自然》發布全新塑料降解技術研究成果，徹底打破傳統廢塑料回收的技術局限。

研究團隊突破了傳統塑料回收對高溫、高壓和復雜化學試劑的依賴，僅以水和氧氣兩種自然界最豐富、最廉價的物質為反應介質，便可在溫和條件下將廢舊聚乙烯、聚丙烯乃至廢舊輪胎高效轉化為高附加值有機酸產品，為塑料廢棄物的高值化轉變開辟了全新路徑。

據介紹，當前全球年產塑料超4億噸，大量廢棄塑料經填埋、焚燒、隨意丟棄流入土壤與海洋，持續產生微塑料，帶來長期生態污染難題。現階段化學回收技術僅能處理約9%的廢塑料，且普遍存在明顯短板：大多依賴貴金屬催化劑，反應需高溫高壓環境，不僅能耗、處理成本居高不下，催化劑還極易失效，難以規模化落地。

目前，行業內科研主流思路始終圍繞研發性能更強的催化材料展開。“最初，我們研究塑料降解的思路其實和大多數同行一樣，致力於開發性能更高的催化劑。”王勇回憶道。

一次普通的對照實驗，卻徹底扭轉了團隊的研究方向。博士生高瑞良在常規降解實驗中設置無催化劑空白對照組，按常理判斷，該組實驗不會發生任何反應，可實驗數據卻顯示性質穩定的聚乙烯出現明顯降解。

“我們最開始認為可能是操作失誤，或者反應器中殘留了微量催化劑。”王勇介紹。為此，團隊又開展數十組交叉重復驗証，塑料降解現象始終穩定復現。科研人員最終確認，不添加任何催化劑，塑料依舊可以完成降解。

王勇教授感慨，很多顛覆性科學突破都源於反常實驗數據，若簡單將異常結果歸為實驗誤差，便會錯失全新科學規律。

這一發現徹底打破了團隊原有的研究框架，也讓研究重心從“開發更高效催化劑”轉向“揭示催化劑缺席時塑料為何仍能降解”的全新科學問題。

之后，團隊深挖背后反應機理，找到了降解現象的核心關鍵——微小液滴界面。

當廢舊塑料與水、氧氣共同加熱時，熔融塑料在攪拌作用下被分散成無數微米尺度的油滴，形成穩定的“水包油”微液滴體系。研究發現，在這些看似普通的液滴界面上，由於界面分子排列的不對稱性，會自發產生強局域電場。這種特殊的界面環境能夠促進水分子活化，原位生成具有極強氧化能力的羥基自由基。

這些羥基自由基猶如一把把精准的“分子剪刀”，能夠逐步切斷聚乙烯、聚丙烯等塑料中穩定的碳—碳長鏈，將原本難以降解的高分子材料定向轉化為短鏈二元酸等高附加值化學品。

“整個過程不需要添加任何催化劑，僅依靠水和氧氣，在100多攝氏度的溫和條件下便可實現聚乙烯的完全轉化。”王勇表示，更重要的是，反應結束后不會產生任何微塑料殘留，實現了真正意義上的徹底降解與高值利用。

記者了解到，這一發現不僅刷新了人們對於塑料氧化降解機制的認知，也為塑料回收產業開辟了一條新的技術路線。原本價值低、處理成本高昂的廢棄塑料，有望直接轉化為高附加值化工原料，實現從環境負擔到資源財富的轉變。（科技日報杭州7月16日電）