聚酯材料的年消耗量高达7000万吨，已成为日常生活中最重要的合成聚合物之一，广泛应用于包装、纺织、生物医药及农业等领域。尽管聚乳酸（PLA）、聚己内酯（PCL）和聚羟基丁酸酯（PHB）等聚酯材料具备可生物降解特性，但它们在自然环境中的降解过程往往耗时过长。以商用PLA为例，其在海水中完全降解可能需要数年之久。因此，随意丢弃废旧聚酯不仅对生态环境构成严重威胁，还造成了巨大的资源浪费。目前，聚酯回收已成为全球关注的紧迫议题，与环境污染治理和碳中和目标密切相关。其中，将废弃聚酯高效解聚为单体并重新聚合成新材料，以实现闭环回收的模式，因其高效性且二次污染极低，受到了学术界和工业界的广泛关注。

催化解聚是聚酯闭环应用的关键环节。近日，青岛能源所绿色反应分离与过程强化技术中心高端制造研究组在聚酯催化解聚领域取得新进展。研究发现，镓基液态金属，尤其是镓铝合金（GaAl，含3 wt%铝），在交变磁场下能够“自产热”并高效催化解聚PCL等聚酯材料。实验结果表明，仅需10毫升GaAl液态金属，在50 kHz的交变磁场作用下，3分钟内即可升温至600°C以上。这一现象源于交变磁场在金属内部诱导产生的高速涡流电子，这些电子通过不断碰撞和摩擦产生大量热能。同时，涡流效应还使GaAl表面产生周期性波动，显著增强了其与PCL的相互作用，从而大幅提升了催化效率。在不使用传统加热器和机械振荡器的情况下，每毫升GaAl液态金属能够以约700 mg/h的速率将PCL催化转化为ε-己内酯，且选择性高达95.5%。这一性能表现远超传统催化方法，为聚酯的高效回收提供了全新路径。

研究团队还发现，PCL解聚初期产生的水会氧化GaAl，在其表面形成二维氧化物层。虽然氧化物层增强了与PCL分子链的相互作用，但长时间使用后，GaAl会因过度氧化而失去电磁产热能力和催化活性。对此，研究团队创新性地采用电化学法成功还原并再生了失活的催化剂，使其恢复催化性能，为液态金属催化剂的长期使用提供了可靠保障。

图1 基于液态金属的电磁涡流自产热催化聚酯解聚

相关研究成果已发表在Advanced Materials期刊，为聚酯回收提供了一种高效、环保的“自热”催化技术，同时也为液态金属在绿色化学领域的应用开辟了新的方向。上述研究获得国家自然科学基金、山东“泰山学者计划”、山东省自然科学基金、中国科学院青促会、青岛生物能源所强基计划等项目和计划的经费支持。(文/图 李明杰、李超)

原文链接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202502011

Zhuanzhuan Zhai#, Chao Li#, Ting Wang, Hongwei Yu, Mingjie Li*, Chaoxu Li*, Electromagnetically Heating and Oscillating Liquid Metal for Catalyzing Polyester Depolymerization, Adv. Mater., DOI: 10.1002/adma.202502011