近日，南京林业大学蒋剑春院士、清华大学李亚栋院士、中国科学院赣江创新研究院/南方科技大学/清华大学李隽院士团队合作在Nature Energy期刊发表题为“Ambient-pressure conversion of plastic waste to jet fuel cycloalkanes by tandem hydropyrolysis and vapour-phase hydrogenation”的研究论文。
论文显示，将废弃塑料转化为航空燃料有望助力航空业的脱碳进程，然而，目前的升级转化路径往往依赖于高压条件（约 3 MPa）和漫长的反应时间（长达 144 小时）。在此，研究团队报道了一种串联加氢热解与气相加氢策略，该策略由负载于钴铝氧化物载体上的单原子钌催化剂（RuSA@CoAlOx）所驱动。该催化剂在常压下进行苯加氢反应时，其周转频率高达 144 s⁻¹，这一数值是商业化 Ru/C 催化剂的 100 多倍。
在采用串联固定床反应器的体系中——即上游加氢热解在 460°C 下进行，下游气相加氢在 160°C 下进行——聚苯乙烯在 0.15 MPa 压力下可转化为含量高达 94.8 wt% 的环烷烃，而在常压下也可转化为 59 wt% 的环烷烃。该方法同样适用于混合废弃塑料，可实现超过 82 wt% 的航空燃料级烃类产率。在连续气相加氢反应过程中，该催化剂的稳定性可维持超过 110 小时。生命周期分析结果显示，相较于石油基航空燃料，该工艺可将“从井口到油箱”（well-to-pump）全周期的二氧化碳排放量降低 73%；技术经济分析结果亦表明，其最低销售价格极具竞争力，约为每千克 1.0 至 1.8 美元。（“可持续塑料与燃料”公众号编者注：2026年5月底，美元对人民币汇率约为1美元兑换6.8元人民币，因此估算SAF成本低至6800元/吨。）
该研究展示了一种在常压下将塑料废料高效升级为航空燃料环烷烃的策略，通过将加氢热解与气相加氢相结合，利用RuSA@CoAlOx催化剂实现了芳烃的快速选择性加氢。该催化剂表现出卓越的活性，周转频率达144 s⁻¹，并在超过110小时的连续运行中保持稳定。
生命周期和技术经济分析表明，该方法可减少73%的二氧化碳排放，并实现低至1.0美元/公斤的竞争性燃料生产成本。（“可持续塑料与燃料”公众号编者注：2026年5月底，美元对人民币汇率约为1美元兑换6.8元人民币，因此估算SAF成本低至6800元/吨。）
该策略不仅适用于聚苯乙烯，还可拓展至混合聚烯烃，为大规模废塑料增值转化提供了可扩展且节能的路径，有望推动航空业碳中和进程。未来工作将聚焦于进一步优化催化剂设计和拓展原料适应性，以增强该方案的经济与环境效益。
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