近日，化学与化工学院瞿永泉教授团队与陈凯杰教授团队分别在CO₂绿色转化制甲醇和聚烯烃塑料升级回收领域取得突破，两项成果相继在国际顶级期刊《自然·通讯》（Nature Communications）在线发表。

在CO₂资源化利用领域，瞿永泉教授和张赛教授团队提出了一种低温条件下CO₂间接转化为甲醇的创新路径。该研究以CO₂衍生的碳酸二甲酯（DMC）为桥梁分子，通过调控In₂O₃中的氧空位，构建了In₅位点与In₄…In₄对的Lewis酸组合，分别实现H₂和DMC的高效激活。得益于两种活性位点的空间邻近性，生成的*H 能够高效转移，在100℃下实现了31.6 mmol・gcat⁻¹・h⁻¹ 的甲醇生成速率，选择性高达99.99%。研究团队进一步将CO₂合成DMC与后续加氢步骤集成于单一反应器，通过交替进料优化，在相同低温条件下实现5.2 mmol・gcat⁻¹・h⁻¹的甲醇产率，性能显著优于传统200℃以上的直接CO₂加氢催化剂。这项研究为低温CO₂转化制高附加值化学品提供了新的催化设计思路，学院2022级博士研究生王友与2025级博士研究生任继云为论文共同第一作者，瞿永泉教授和张赛教授为共同通讯作者，研究得到广东省自然科学基金、西北工业大学研究生创新基金项目的资助支持。

在塑料废弃物资源化回收领域，陈凯杰教授团队许振教授、潘富平教授提出了分级降解反应体系，成功实现聚丙烯（PP）废塑料向高值磺酸盐表面活性剂的定向转化。该体系利用不同长度烃链汽化潜热差异建立多级气液平衡，精准控制塑料高分子链断裂，选择性生成碳数为C6-C15和C15-C28的α-烯烃，产物分布更窄且可控。团队首次引入"矫正方差"（CV）统计参数衡量产物分布集中程度，通过三级分反应器将α-烯烃的CV控制在0.6以下，优于传统方法及已有文献报道结果。在此基础上，研究团队将裂解产物进一步合成为表面活性剂，其发泡、去污及自然水体生物降解性能均达到甚至超越商用产品。该工艺在实现废塑料高值化的同时，有效替代石油基产品，兼具显著的经济与环境效益。论文第一作者兼共同通讯作者为许振教授，共同第一作者包括学院2023级硕士研究生张洋和同济大学王韬教授，共同通讯作者为潘富平教授和山东师范大学张其坤教授，西北工业大学为第一完成单位，研究获得相关企业无偿资助、学校（海外）翱翔人才计划、国家自然科学基金等项目支持。

两项研究紧密围绕CO₂减排转化与塑料污染治理两大全球性挑战，通过催化体系与反应工艺的协同创新，实现了高附加值化学品的低能耗制备。相关成果不仅为绿色低碳技术研发提供了重要理论支撑与技术参考，也彰显了西北工业大学在能源化工与环境治理交叉领域的科研实力与创新活力。

近两年来，化学与化工学院积极开展“1→0”重大工程基础问题研究，着重布局了智能与功能高分子、清洁能源与催化、选择性识别与分离等前沿交叉研究方向。通过构筑灵活高效的协同创新机制，有效促进了化学化工与三航、材料、计算机等领域的深度融合与聚力发展。在这一战略指引下，学院高水平基础研究取得重要突破，系列成果在《科学》、《自然·化学》、《自然·合成》、《自然·通讯》等学术期刊发表。在高层次人才方面，学院近2年已新增2位国家级领军人才与7位国家级青年人才，形成了支撑未来可持续发展的核心战略力量，为学院跨越式发展奠定了坚实基础。

论文链接：

CO₂转化制甲醇研究：https://doi.org/10.1038/s41467-025-65623-0 

聚烯烃塑料升级回收研究：https://www.nature.com/articles/s41467-025-66592-0

（文字：郑聪 图片：郑聪 审核：陈凯杰）