近日，理学院邱博诚教授团队在国际著名学术期刊Green Chemistry发表题为:“Beyond biodegradation: upcycling of polylactic acid plastic wastes into amino acids via cascade catalysis under mild conditions”的论文，以废弃的聚乳酸塑料为原料，实现了在温和条件下高效产生高值化学品-丙氨酸。

以聚乳酸（polylactic acid, PLA）为代表的生物基塑料被认为是石油基不可降解塑料的理想替代品。但是，PLA塑料的微生物分解过程被视为碳资源的浪费，同时不可避免地会导致CO₂排放。将废弃的PLA塑料用作可持续生产高附加值化学品的原料，这不仅避免了碳足迹，而且实现了塑料废物循环利用。

本研究构建了一个级联催化系统，结合了碱诱导的PLA解聚、脉冲电化学氧化和电化学还原胺化，在接近自然环境条件下产生丙氨酸，总产率高达69%。该研究在水溶液中引入碱催化剂将PLA降解为乳酸，随后将得到的PLA水解液通过脉冲电位在Pd负载的氢氧化镍电催化剂（Pd/Ni(OH)2）上合成丙酮酸，最后利用TiO2催化剂将丙酮酸转化为丙氨酸。这种合成丙氨酸的级联催化受益于三个连续过程中的高效率、温和的操作条件以及使用廉价塑料废物为原料，因此不需要承受传统生物和化学方法所需的严酷条件和昂贵的原料消耗。

该研究以南京农业大学博士研究生马盈鑫和都柏林圣三一大学郭旭耘博士为共同一作，南京农业大学邱博诚教授和南京工程学院张宇博士为论文通讯作者。南京农业大学崔中利教授，南京工业大学董维亮教授,都柏林圣三一大学Valeria Nicolosi教授参与了本研究。该工作得到了国家重点研发计划、中央高校基本业务费、国家自然科学基金等项目的资助。

全文链接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2024/gc/d3gc04460b