聚乳酸（PLA）塑料作为一种生物可降解塑料，能够在自然界中自发的降解成CO₂和H₂O，成为终结传统塑料的理想替代品。然而，PLA的自发降解过程非常缓慢，同时是一个碳排放过程。这不仅会加剧温室效应，还会造成碳资源的浪费。因此，将废弃PLA转化为增值化学品是一种有效的解决策略。光重整技术能够利用清洁的太阳能原位产生活性氧化还原物种，在常温常压下实现废弃塑料的转化和升级，但面临催化效率低、产物选择性差、分离/纯化过程复杂等难题。

近日，中国科学院理化所光化学转换与合成中心陈勇研究员团队提出“聚乳酸解聚-氧化-氢化”级联反应策略，通过设计CoP/CdS复合光催化剂，可以在温和的条件下直接将废弃PLA塑料高选择性地转化为丙氨酸小分子。该催化剂表现出优异的催化活性（2.4 mmol gcat^-1 h^-1）和稳定性。一系列原位和时间分辨的实验结果表明，在CdS上原位生长的CoP可以快速从CdS中攫取光生电子用于质子还原生成活性氢物种，同时加速光生空穴氧化PLA生成亚胺中间体，最后活性氢与亚胺中间体生成丙氨酸。

光催化重整废弃PLA制备丙氨酸

相关研究成果以Photocatalytic Upgrading of Polylactic Acid Waste into Alanine under Mild Conditions为题发表于Angewandte Chemie International Edition上。论文的第一作者为理化所博士研究生刘楚璇，通讯作者为陈勇研究员和理化所特别研究助理刘福来。中国科学院物理所翁羽翔研究员和王专副研究员在超快光谱方面提供了指导和帮助。研究工作得到了国家自然科学基金委、中国科学院-香港大学新材料联合实验室基金以及中国博士后科学基金等资助项目的资助。

文章链接：https://doi.org/10.1002/anie.202401255