随着全球塑料废弃物的快速增加，其引起的环境问题逐渐凸显，如何将废弃塑料转化为高附加值的化学品或燃料，已成为基础研究和工业应用的热点问题。传统的废塑料处理方式主要是填埋和焚烧，造成了严重的资源浪费与环境污染；而机械回收处通常面临着性能退化和产品质量递减等问题。因此，亟需创新废塑料回收利用和升级转化技术。

针对上述挑战，中国科学院上海高等研究院（以下简称“上海高研院”）绿色碳科学团队提出了废弃聚烯烃经石脑油闭环利用路线（J. Am. Chem. Soc., 2023; CCS Chem., 2025；Appl. Catal. B Environ.;2025），构建了基于非贵金属的催化转化策略（科学通报, 2025; Green Chem., 2025; Green Carbon, 2026; J. Anal. Appl. Pyrolysis, 2026），实现了聚烯烃定向氢解制备C₈-C₁₆航空煤油组分（Catal. Sci. Technol., 2025）。

在此基础上，该团队进一步设计了非贵金属10Ni-2Co/SiO₂催化剂，揭示了聚烯烃内部C-C键断裂行为及其在氢解过程中航空煤油馏分的形成机制。研究成果以“Selective hydrogenolysis of waste polyolefins to aviation fuel over a Co‑modified Ni/SiO₂ catalyst”为题在线发表在Applied Catalysis B: Environment and Energy期刊上。

图1 废弃聚烯烃塑料非贵金属催化制备航空煤油

利用10Ni-2Co/SiO₂催化剂，该团队在温和条件下（280 °C，3 MPa H₂）将废弃聚烯烃高效、高选择性地转化为航空煤油馏分（C₈-C₁₆烃类），液体收率达82.3%，C₈-C₁₆选择性高达79.0%。通过Co掺杂调控Ni的电子结构，诱导Ni⁰与Ni^δ+物种共存，优化了C-C键断裂路径，抑制了过度裂解，实现了“断裂-加氢-脱附”的动态平衡。结合DFT计算、原位红外和动力学分析，揭示了β位C-C键优先断裂的机制。此外，耦合可再生能源能够显著降低该工艺的碳足迹，从而为废塑料升级利用和航空业脱碳提供了绿色新路径。

本论文的第一作者是博士生詹佳慧，通讯作者为上海高研院王慧研究员、罗虎高级工程师及复旦大学张士成教授，X-射线吸收表征在BL11B线站开展in-house研究完成。相关研究工作获得了国家重点研发计划、国家自然科学基金、中国科学院技术支撑人才等多个项目的资助。

文章链接： 10.1016/j.apcatb.2026.127121