哈工大帅永教授团队在废塑料资源化利用领域取得重要进展

哈工大全媒体（张又元 余杰/文 余杰/图）近日，我校能源科学与工程学院帅永教授、张亚宁教授、潘如明副教授团队在废塑料资源化利用领域取得重要进展。团队创新性地提出一种基于电磁感应的整体加热方法，通过金属多孔催化剂实现废塑料的快速体积加热与高效热解催化转化，实现了目前最高的碳回收效率。相关成果以《基于电磁感应整体加热强化废塑料热解-催化制备碳纳米管》（Enhancing carbon nanotubes production from pyrolysis-catalysis of plastic waste through monolithic heating）为题发表于《国家科学评论》（National Science Review）上。

通过电磁感应整体加热金属多孔催化剂进行废塑料热解催化制备碳纳米管示意图

塑料污染是全球性环境挑战，如何将低值废塑料转化为高附加值材料是当前循环经济领域的前沿科学问题。针对传统电加热存在的能量效率低、反应不均匀等共性难题，团队创新性地将电磁感应加热技术与金属多孔催化剂相结合，实现了催化反应过程的精准调控与强化，显著提升了反应体系的传热传质效率，为废塑料化学回收提供了新的技术路径。研究团队深入揭示了不同金属催化剂在催化热解过程中的作用机制，阐明了催化剂界面特性对碳纳米管成核与生长的调控规律，为高性能催化剂的设计提供了理论依据。所制备的碳纳米管在能源存储与热管理等领域展现出广阔的应用前景，进一步的技术经济性分析表明，该工艺具有显著优势，为废塑料资源化利用的产业化发展提供了可行性支撑。

铁多孔催化剂的循环稳定性及催化效率对比

潘如明副教授为论文第一作者，能源科学与工程学院博士研究生余杰、杨有为以及印度尼西亚万隆理工学院扎伊尼（Ilman Nuran Zaini）教授为论文共同第一作者，帅永教授、张亚宁教授、潘如明副教授为论文共同通讯作者。该研究工作获得国家自然科学基金、国家重点研发计划等项目支持。

论文链接：https://doi.org/10.1093/nsr/nwag143