近期科学进展聚焦于光重整策略，该策略可将PLA转化为乙酸、甲酸盐、丙酮酸和丙氨酸等有价值的液态化合物。尽管取得了进展，但两大障碍阻碍了实际应用：温和条件下高效解聚的难度，以及从含真实杂质的混合物中提取高价值产物的挑战。
双效回收策略
为解决这些问题，中国科学院理化技术研究所张铁锐教授带领的研究团队推出了一种创新的双功能策略。他们的方法将光热解聚与光催化重整相结合，开创了更高效的PLA回收工艺。
技术原理
这一突破的核心在于协同机制：
光热效应：光热加热过程中产生的水蒸气帮助将PLA解聚为乳酸。
二氧化钛（TiO₂）光催化：在紫外光下，TiO₂催化剂被激活，将乳酸重整为氢气（H₂）、一氧化碳（CO）和甲烷（CH₄）等有价值的化学品。
该简化流程不仅减少了塑料杂质的污染，还简化了最终产物的分离。
实验发现与关键产物
通过一系列实验室对照实验，研究人员确定乙醛和乙酸为关键反应中间体。他们发现：
氢气（H₂）主要来自乳酸的脱羧反应，以及乙醛/乙酸的进一步光重整。
一氧化碳（CO）和甲烷（CH₄）主要源于乙醛/乙酸的光重整。
值得注意的是，当移除紫外光时，反应生成碳点和氢气——这凸显了紫外光在驱动完整重整过程中的关键作用。
对循环经济的意义
这项研究标志着生物塑料迈向循环生命周期的重大飞跃。通过克服PLA回收的两大核心挑战——温和条件下的解聚和高效产物分离，该双效策略同时提升了产出的可扩展性和纯度。
此外，使用TiO₂等易得催化剂并依赖阳光（通过紫外光），为将废弃PLA转化为清洁燃料和化学前体提供了环保、低能耗的路径。
未来方向
随着该技术从实验室走向实际应用，关键问题包括：
该方法能否适应混合塑料废物流？
工业规模化过程的经济影响如何？
能否开发太阳能增强型光热装置用于现场回收？
随着人们对可生物降解塑料和绿色能源解决方案的兴趣日益浓厚，这种光热-光催化策略可能成为下一代塑料回收创新的基石。
本研究由中国科学院张铁锐教授团队完成。他们的研究持续为废物管理和化学生产领域的可持续新方法提供启发。
图1. (a) 商用PLA颗粒，(b) 真实PLA制品（餐具和吸管）在Pt/TiO₂上的光热重整性能。(c) 氙灯照射下PLA在Pt/TiO₂上协同解聚和重整示意图。
图5.(a)实际PLA塑料（即PLA餐具和吸管）及其相应粉碎粉末的数码照片。(b)在200°C下紫外-可见光照射反应4小时后，Pt/TiO₂催化剂对实际PLA塑料的光热重整性能。(c)气相色谱中氢气和气态C1产物对应的热导检测器（TCD）信号。
