近日，理学院邱博诚教授团队在国际权威学术期刊Nano Letters发表题为:“Tandem Integration of Biological and Electrochemical Catalysis for Efficient Polyester Upcycling under Ambient Conditions”的论文，通过串联生物催化和化学催化将聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)塑料在温和条件下转化为高价值化学品—乙醇酸盐。
PET塑料在环境中的不断积累对人类健康和生态系统造成严重威胁。传统机械回收再造往往利润较低，而单独利用生物法或化学法对废弃塑料进行循环，往往难以同时兼顾过程温和和产品高值的目标。
本研究通过构建酶催化和电化学催化的级联体系，能够在温和条件下将百克级别废弃PET塑料转化为高附加值乙醇酸盐。其中，经过基因工程改造后的叶枝堆肥角质酶可以在12小时内实现PET塑料解聚完全，随后使用Pd负载的氢氧化镍电催化剂（Pd/Ni(OH)2），将PET酶解液中的乙二醇高选择性转化为乙醇酸盐。技术经济分析和生命周期评价表明，与目前广泛采用的单一电催化技术相比，本研究设计的酶催化-电催化串联体系大幅降低碱用量，是一条低碳且经济的PET升级新途径。
该研究以南京农业大学博士研究生杜梦梦和南京工业大学薛瑞博士为共同一作，南京农业大学邱博诚教授和南京工业大学董维亮教授为共同通讯作者。南京农业大学崔中利教授参与了本项研究。该工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、中央高校基本业务费等项目的资助。
全文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.4c02966