由于反应条件温和并且可以

源等优势而展现出巨大潜力。近年来，这类新兴技术在水分解、二氧化碳还原和有机合成等领域取得显著突破，也为塑料的高效升级回收开辟了新道路。本文聚焦这一前沿领域，从反应路径设计与机制认知两个维度综述这些技术在塑料升级回收领域的最新研究进展（图1）。

研究成果

对于聚酯类塑料，由于内部存在化学性质相对活泼的酯键，其易于通过碱解等方法高效分解为对应单体，这些单体可以在温和条件下借助光、电或光电催化手段进一步转化。本文以聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）为例，总结了光催化、光电催化和电催化下聚酯升级回收的研究进展。

对于乙烯基塑料，它的转化难点主要在化学惰性C–C键的断裂，特别是在光、电和光电催化所采用的温和反应条件下。为解决这一挑战，研究者们常采用氢原子转移（HAT）机制，该过程可以从高分子主链上提取C–H键的氢原子，并引发聚合物降解。本文总结了光催化和电催化利用HAT策略在聚苯乙烯（PS）升级回收上的研究进展。此外，还总结了使用塑化剂作为氧化还原介体进行电催化聚氯乙烯（PVC）升级回收的研究。

未来方向

光、电以及光电催化方法在塑料废弃物节能和环保升级回收方面展现出了巨大潜力。然而，这些方法仍处于起步阶段，普遍面临生产率低、转化率低、对杂质不耐受、无法同时转化来自实际废物流中的多种混合塑料等问题。后续研究应关注以下几个方面：

（1）体系设计方面提高杂质耐受性或开发具有经济性的塑料废弃物去除杂质的方法。

（2）通过技术经济分析（TEA）和生命周期评估（LCA）等方式论证方法的经济可行性并评估环境影响。

（3）开发先进的技术以实现规模化的塑料升级转化。

作者简介

段昊泓   博士，清华大学副教授，国家重点研发计划首席科学家。从事电催化和碳资源催化转化的基础研究，发展了电/光电解水制氢耦合化工原料、生物质、废塑料等选择性氧化的反应体系，开发了新型催化剂和高效反应装置，对绿氢和高值化学品的绿色合成具有实际意义。研究成果以第一作者或通讯作者发表于Nat. Catal.、Nat. Commun.、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.等国际学术期刊80余篇。主持国家自然科学基金青年科学基金项目（A类），获得青山科技奖。任中国化学会绿色化学专业委员会委员，Chemical Science顾问委员会委员，《科学通报》和Science Bulletin特邀编委，《中国科学：化学》等刊青年编委。

刘源渤   清华大学化学系在读博士。从事电催化生物质和塑料转化的研究工作。

引用本文

Yuanbo Liu, Haohong Duan. Recent progress in upcycling of plastic wastes into value-added chemicals via photo-, electro- and photoelectro-catalytic strategies. Fundamental Research, 5(3) (2025)  913-918.

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