制造業(yè)的持續(xù)增長(zhǎng)，加上塑料制品難于回收，導(dǎo)致自然環(huán)境中產(chǎn)生了大量的廢塑料。目前，大多數(shù)現(xiàn)有的化學(xué)回收和升級(jí)回收方法都存在反應(yīng)條件惡劣和產(chǎn)品選擇性差的問(wèn)題。基于此，北京大學(xué)馬丁教授和王蒙教授（共同通訊作者）等人報(bào)道了一種光催化塑料轉(zhuǎn)化策略，在可見(jiàn)光照射下，使用非均相石墨氮化碳（graphitic carbon nitride, g-C3N4）催化劑將聚苯乙烯（polystyrene, PS）氧化為芳族含氧化合物。
在文中，作者利用g-C3N4催化劑在液相中將聚苯乙烯氧化為芳族含氧化合物，包括苯甲酸、苯乙酮和苯甲醛。在150 °C時(shí)，聚苯乙烯的轉(zhuǎn)化率超過(guò)90%，且主要產(chǎn)物是苯甲酸、苯乙酮和苯甲醛。在可見(jiàn)光照射下，當(dāng)反應(yīng)溫度為150 °C時(shí)，g-C3N4催化劑反應(yīng)性能優(yōu)異，質(zhì)量比反應(yīng)性良好（約10 mg·gcat-1?h-1），對(duì)單一高值化學(xué)物質(zhì)（苯甲酸，超過(guò)80%）選擇性好。
此外，作者展示了實(shí)際生活中產(chǎn)生塑料垃圾（克級(jí)）的轉(zhuǎn)化。對(duì)于0.5?g聚苯乙烯塑料廢料的轉(zhuǎn)化，得到0.36?g芳族含氧化合物。作者還通過(guò)各種表征方法研究了反應(yīng)機(jī)理，并通過(guò)聚苯乙烯活化，氧化C-H鍵在其主鏈上形成羥基和羰基，然后發(fā)生鍵斷裂（C-C鍵活化），并進(jìn)一步氧化成主要產(chǎn)物苯甲酸。
Catalytic oxidation of polystyrene to aromatic oxygenates over a graphitic carbon nitride catalyst.?Nat. Commun.,?2022, DOI: 10.1038/s41467-022-32510-x.
https://doi.org/10.1038/s41467-022-32510-x.
