廣東
近日，南京林業大學蔣劍春院士團隊在Nature Nanotechnology期刊發表題為“Breaking the yield–selectivity trade-off in polystyrene waste valorization via tandem depolymerization and hydrogenolysis”的研究成果。南京林業大學化學工程學院青年教授、博士生導師王佳為論文第一作者，蔣劍春院士為責任通訊作者。
該研究創新提出了“熱力學解耦+氣固過程+二維單原子催化”的集成化技術思想。通過構建雙級氣固相固定床反應系統，結合高選擇性Ru單原子二維催化材料（Ru/Co?O?），采用廢舊聚苯乙烯塑料模型反應，成功實現了芳香族化合物的高效選擇性轉化。在常壓或低壓氫氣氛下精確控制Csp3–Csp3鍵的斷裂，將聚苯乙烯中的芳香組分高效轉化為甲苯平臺分子。通過計算化學解析發現，Ru單原子通過Ru–O–Co橋聯結構調控電子密度分布，顯著降低乙苯脫烷基反應勢壘，并有效抑制甲苯進一步裂解與加氫，實現“斷得準，停得住”的短流程工藝和高選擇性過程控制。該技術核心成果正在國內企業進行中試驗證，應用于有機固廢定向轉化制備高端航空燃料，經全生命周期評價和技術經濟分析顯示出良好的經濟和生態效益，有望為包括木質素在內的有機固廢綠色制備新型低碳航空燃料產業體系的發展提供重要的理論依據和技術支持。
論文鏈接：
https://doi.org/10.1038/s41565-025-02069-x
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