马丁、于吉红、杨为民 Nat. Nanotech.: 双功能纳米催化剂重塑聚烯烃

该文章是一篇发表于Nature Nanotechnology的综述，由北京大学马丁、吉林大学于吉红、中国石化上海石油化工研究院杨为民等合作完成。背景：聚烯烃（聚乙烯、聚丙烯）占全球塑料产量近一半，年产量巨大且持续增长，但其废弃物处理面临挑战。将废塑料视为“人造石油”进行加氢裂化回收是实现高值化升级再造的重要途径，但传统石油炼制催化剂因塑料高分子特性（长链、高黏度、含杂质）而难以直接应用。研究目的：系统综述聚烯烃加氢裂化中双功能纳米催化剂的设计原则，分析传统金属-酸协同理论在塑料体系中的适用性与局限性，并探讨克服传质障碍、提升活性位点可接近性及增强杂质耐受性的策略。结论：经典的金属-酸协同理论仍是基础，但聚合物强吸附、慢扩散和高黏度要求重新定义活性位点平衡与空间距离。未来催化剂设计应聚焦于构建分级孔道（如通过碱处理引入介孔）、优先提高“可接近活性位点”而非单纯增加总活性位点数量，并开发能同时耐受氯、氮、氧及多种添加剂的抗毒催化剂。此外，需建立标准化评价体系（统一塑料分子量、搅拌方式等），并结合反应器工程与跨尺度优化（从原子、纳米到反应器尺度），才能将实验室突破成功放大至工业应用，使废塑料转变为可持续燃料与化学品的重要碳资源。