聚烯烃是一次性塑料的主要组成部分，但由于其惰性饱和碳氢化合物连接性，其催化分解/回收已被证明具有挑战性。

近日，美国西北大学Tobin J . Marks，Yosi Kratish，Michael J. Bedzyk将一种非常亲电的，阳离子富集型单位点有机锆催化剂化学吸附在高Brnsted酸性硫酸铝载体上，并通过大量实验和理论技术进行了表征和研究。

文章要点

1）研究人员在温和的条件下将其用于催化分子和大分子饱和烃的快速氢解裂解，当催化剂负载量为0.02 mol%时，催化起始温度低至90 °C/0.5atmH₂。

2）对于聚乙烯，在200℃/2atm H₂压力下，48 min内可定量氢解成轻烃，其活性>4000 mol(CH₂单元)·mol(Zr)⁻¹·h⁻¹。此外，在类似的无溶剂条件下，聚乙烯-co-−1-辛烯、等规聚丙烯和消费后食品容器盖迅速氢解为低分子质量碳氢化合物。

3）在机理方面，研究人员通过理论和实验发现了一条限制C-C转位的断裂途径，涉及的是烷基转移，而不是更常见的σ键的歧化作用。

参考文献

Mason, A.H., Motta, A., Das, A. et al. Rapid atom-efficient polyolefin plastics hydrogenolysis mediated by a well-defined single-site electrophilic/cationic organo-zirconium catalyst. Nat Commun 13, 7187 (2022).

DOI：10.1038/s41467-022-34707-6

https://doi.org/10.1038/s41467-022-34707-6