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纺织科学与工程学院特种防护纺织材料研究所在Angewandte Chemie-International Edition发表研究成果:重构的缺陷金属-有机框架实现聚酯废料的可持续闭环回收

作者:曹静静 来源:纺织科学与工程学院 时间:2025-09-28

近日,我校纺织科学与工程学院特种防护纺织材料研究所曹静静博士在Angewandte Chemie-International Edition期刊上发表了一篇题为“Sustainable Closed-Loop Recycling of Polyester Waste using Reconstructed Defective-Metal-Organic Frameworks”的研究成果。该研究通过非晶溶解-再结晶结合热解重建策略合成了重构的Zn-MOF74纳米管(r-Zn–MOF74–NT)催化剂。r-Zn–MOF74–NT催化剂在废PET的乙二醇醇解解中实现了1035.8 gBHET gcat−1 h−1的时空产率,这比文献中报告的类似催化剂高出一个数量级。结构分析显示,r-Zn–MOF74–NT表面形成了富锌缺陷位点。原位红外结合理论计算,以阐明反应途径,涉及促进氧/乙二醇激活的富锌缺陷催化剂,导致OOH*/HOCH2CH2OH*物种的形成。随后,中间体通过亲核攻击促进聚酯C-O键的裂解,从而逐渐产生BHET产物。此外,还进行了生命周期评估和技术经济分析,将这种乙二醇醇解与甲醇解、水解和石油生产系统进行比较。结果表明,乙二醇醇解提供了重大的环境和经济效益,为废弃聚酯回收的提供理论依据。

图1催化剂合成与表征

论文信息:

Jingjing Cao,* Wei Chen, Wei Jiang, Xiaodong Li,* Ping Sun, Shaohai Fu, and Quanxing Zhang. Sustainable Closed-Loop Recycling of Polyester Waste Using Reconstructed Defective-Metal-Organic Frameworks. Angew. Chem. Int. Ed. 2025, e202504743.

论文链接:https:// doi.org/10.1002/anie.202504743

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