制造業(yè)的持續(xù)增長，加上塑料制品難于回收，導致自然環(huán)境中產(chǎn)生了大量的廢塑料。目前，大多數(shù)現(xiàn)有的化學回收和升級回收方法都存在反應條件惡劣和產(chǎn)品選擇性差的問題。基于此，北京大學馬丁教授和王蒙教授（共同通訊作者）等人報道了一種光催化塑料轉化策略，在可見光照射下，使用非均相石墨氮化碳（graphitic carbon nitride, g-C₃N₄）催化劑將聚苯乙烯（polystyrene, PS）氧化為芳族含氧化合物。

在文中，作者利用g-C₃N₄催化劑在液相中將聚苯乙烯氧化為芳族含氧化合物，包括苯甲酸、苯乙酮和苯甲醛。在150 °C時，聚苯乙烯的轉化率超過90%，且主要產(chǎn)物是苯甲酸、苯乙酮和苯甲醛。在可見光照射下，當反應溫度為150 °C時，g-C₃N₄催化劑反應性能優(yōu)異，質(zhì)量比反應性良好（約10 mg·g_cat^-1?h^-1），對單一高值化學物質(zhì)（苯甲酸，超過80%）選擇性好。

此外，作者展示了實際生活中產(chǎn)生塑料垃圾（克級）的轉化。對于0.5?g聚苯乙烯塑料廢料的轉化，得到0.36?g芳族含氧化合物。作者還通過各種表征方法研究了反應機理，并通過聚苯乙烯活化，氧化C-H鍵在其主鏈上形成羥基和羰基，然后發(fā)生鍵斷裂（C-C鍵活化），并進一步氧化成主要產(chǎn)物苯甲酸。

Catalytic oxidation of polystyrene to aromatic oxygenates over a graphitic carbon nitride catalyst.?Nat. Commun.,?2022, DOI: 10.1038/s41467-022-32510-x.

https://doi.org/10.1038/s41467-022-32510-x.