近日，中国科学院理化技术研究所团队研发出微波辅助催化技术，利用原子簇-氧化物的独特协同催化效应，通过微波外场强化策略，实现填埋场混杂废塑料的高值利用。

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解困：微波辅助催化技术登场

特制的Zn/b-ZnO催化剂（锌/氧化锌双功能催化剂）和“微波”的独特作用，是微波辅助催化技术为塑料垃圾带来“重生”的关键。

Zn/b-ZnO催化剂由两个功能单元组成。b-ZnO能吸收微波能量并转化为局部的热量，就像给塑料垃圾搭建了一个“烹饪炉”，让塑料垃圾更容易发生反应；而原位生成的Zn团簇则像一把“菜刀”，专门负责切塑料分子中顽固的C—C键。

微波像一个神奇的“厨师”，用它独特的“烹饪方式”——选择性加热，来处理塑料垃圾。与传统“大锅炖”式的加热方式相比，微波能精准地找到催化剂，并只对它加热，这样不仅反应速度加快，还大大减少能量浪费。

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蜕变：废弃塑料变废为宝

研究团队以常见的聚烯烃塑料为例进行了实验。

在实验过程中，塑料也会分解产生氢气，同时b-ZnO表面会出现一些椭圆形的小孔，还会生成Zn团簇。在氢气的作用下，b-ZnO形成了一个更强大的形态—Zn/b-ZnO混合催化剂，使催化活性和选择性大大提高。

实验表明，在Zn/b-ZnO催化剂和微波的共同作用下，大部分的聚烯烃塑料被转化为高价值的单体和高质量的基础润滑油前驱体。该过程无需高压、昂贵的贵金属催化剂，只需280°C的温度及30分钟的反应时间。

整个反应不仅高效，还非常稳定。Zn/b-ZnO催化剂能够被循环利用50次。每克Zn/b-ZnO催化剂可处理超过250克废塑料，与传统的催化方法相比，能量效率提高了8倍。

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应用：机遇与挑战并存

但该技术也面临着一些挑战。微波的穿透深度有限，在大规模应用时，需要通过一些巧妙的设计来解决这一问题。例如通过增加小反应器的数量，减少反应时间，把大工程分成一个个小任务，逐个完成。

研究为经济、低能耗的化学回收和升级利用混杂废塑料，以及传统意义上难以回收的高分子材料提供了新的技术路径。