塑料是现代社会重要的一种合成材料，截止2020年年产量已高达近4亿吨。据估计，80%以上的废塑料使用后被直接抛弃、填埋或焚烧，没有进行有效回收，造成了严重的环境污染和资源浪费问题。目前塑料化学回收的相关研究主要关注单一种类纯净塑料，而塑料回收的一大困难是废弃塑料的分类、分离的高成本，因此对于混合塑料体系的研究具有重要意义。
近日，北京大学化学与分子工程学院马丁教授/王蒙副研究员课题组报道了一种离子液体催化体系，实现了将具有类似密度的聚氯乙烯（PVC）和聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）混合废塑料的共同升级转化。这一工作将PVC脱氯产生的HCl储存在离子液体中用于PET的解聚，实现了废塑料中最难以处理的氯资源的优化利用，同时以高收率制得二氯乙烷和对苯二甲酸这两种重要化工原料（图1）。

图1 离子液体中PVC和PET的共转化反应路径
在该工作中，作者利用离子液体作为催化剂和反应介质催化PVC脱氯过程，并储存产生的氯化氢用于后续聚酯转化，发现四丁基氯化膦Bu₄PCl离子液体具有优良的脱氯性能和氯化氢容量。他们在230℃条件下实现了离子液体中PET和PVC的共同转化，PET中的对苯二甲酸单元（98%）和C2单元（94%）可接近计量比回收，并在多种真实塑料制品（矿泉水瓶、电线皮、排水管道、枕头填充物等）上进行了验证和循环实验（图2），证明了这一新型共转化系统的稳定性和对不同来源可能含有不同杂质的真实塑料的适用性。

图2 真实PET和PVC塑料制品混合物的共转化
该研究成果近日以“Co-upcycling of Polyvinyl Chloride and Polyesters”为题发表于Nature Sustainability。马丁、王蒙为该工作的通讯作者，共同第一作者为北京大学化学与分子工程学院博士研究生曹若辰、特聘副研究员张梅琦博士和博士研究生焦宇晨。该研究得到国家自然科学基金、科技部重点研发计划、北京分子科学国家研究中心、新基石科学基金等的资助。