塑料是我们日常生活中不可或缺的一部分，但在堆填区和环境中堆积的海量塑料废物在其优点的同时也带来了严重问题。一个研究团队推出了一种创新的聚苯乙烯废物回收技术，采用一种经济实惠的电化学过程，使用铁催化剂，产生氢作为副产品，并与太阳能兼容。
塑料是我们日常生活的核心。然而，堆积在堆填区和环境中的大量塑料废物可能和塑料的好处同样麻烦。在《应用化学》杂志上，来自德国的一个研究团队介绍了一种回收聚苯乙烯废物的新方法。他们的有效电化学过程依赖于一种廉价的铁催化剂，产生氢作为副产品，并可以由太阳能电池板供电。
目前，全球生产的塑料中不到10%被回收。塑料废物越来越多地填满堆填区和水道，威胁到野生动物和生态系统。预计到2025年，塑料废物将达到惊人的400亿吨。约33%的最终进入堆填区的塑料是聚苯乙烯（PS），这是一种常用于包装和建筑的材料；然而，只有1%的聚苯乙烯经过回收。2022年，全球聚苯乙烯的生产达到了1540万吨，并继续增长。寻找高效、经济的塑料回收方法，尤其是聚苯乙烯，仍然是当今最大的社会挑战之一。开发能够将塑料废物转化为用于化学合成的有用小分子的回收技术，将极大推动可持续的循环碳经济。
由德国哥廷根的弗里德里希·维勒可持续化学研究所的卢茨·阿克曼领导的团队创造了一种电催化方法，有效地分解聚苯乙烯。这种方法产生了显著数量的单体苯甲酰产品，这些产品作为各种化学反应的前体，以及一些较短的聚合物链。
该过程的成功依赖于一种强大的铁基催化剂，特别是一种类似于血红蛋白的铁卟啉复合物。与许多其它催化活性金属相比，铁是无毒的，价格低廉，并且易于获取。在电催化反应过程中，铁化合物经历多个氧化状态（IV，III和II）。一系列反应和中间产物最终导致聚合物主链中碳-碳键的断裂，主要产生苯甲酸和苯甲醛。苯甲酸在许多化学合成中至关重要，包括香料和防腐剂的制造。这种创新的电催化已在克级水平上证明了在降解现实塑料废物方面的有效性。
这种聚苯乙烯分解方法可以完全由商业可获取的太阳能电池板提供电力。此外，在降解过程中，发生了一种有价值的副反应：氢的产生。因此，这种新的电催化方法不仅促进了塑料的有效回收，还促进了分散式、环保的氢生产，使其适用于工业应用。
