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唐勇院士：《化学循环助力海洋废渔网资源化利用》

来源： 名家讲堂 日期：2026-10-12 点击：771 属于：大咖观点

作者：唐勇（中国科学院院士，中国科学院上海有机化学研究所研究员）

海洋塑料污染已成为全球生态治理的重要议题。海洋渔业废渔网作为其核心来源之一，因材质复杂、难降解等特征，对海洋生态系统、渔业经济发展及全球生态安全构成多重威胁。当前主流的物理循环仅能实现降级利用，无法从根本上破解资源化困境。唐勇院士团队针对全球日益严峻的渔业废渔网塑料污染问题，剖析传统回收技术的固有短板，提出分选预处理衔接分材质定向化学循环的处理方案，为海洋废弃渔网实现高价值、可持续回收提供了产业化可行的全新技术路线。

一、海洋里漂着的"幽灵渔网"

每年大约有64万吨渔网和渔具进入海洋。这些被丢弃、遗落或废弃的渔网，在渔业里有个形象的名字——“幽灵渔网”。我国年产生废弃渔网约12.5万吨，总量位居全球首位，且随渔业扩张仍在持续上涨。渔网由聚酰胺 6、聚乙烯、聚丙烯等塑料编织而成，这些塑料强度高、耐磨、耐腐蚀，但是在自然环境中极难降解——于是越积越多。
废弃渔网带来的影响具有双重性。一方面，废渔网变成“幽灵渔网”，继续在水下缠绕、困住鱼类和海龟；在洋流冲刷和紫外线照射下，它还会碎成微塑料（粒径小于5 mm的塑料颗粒），被海洋生物吃进体内，再顺着食物链进入人类餐桌。另一方面，这些塑料原料几乎都来自石油，白白扔掉等于浪费不可再生资源。此外，海洋环境恶化还会直接造成渔业减产、冲击沿海经济。所以怎么处理废弃渔网，成了海洋治理里一个具体而现实的问题。本文围绕“废渔网的高值化回收路径”这一核心问题展开论述。要理解它，得先看清整个废塑料回收领域的两条路。

二、物理回收vs化学回收

渔网主要材料PA6以及聚烯烃（PE、PP）均属聚合物，即由成千上万相同单体通过化学键连接而成的长链分子。回收技术的本质差异，即在于对该长链分子如何处理。
物理回收：清洗、破碎、分选、熔融造粒是目前的主流做法。它只是把塑料物理地熔了重塑，分子链结构未发生改变。对于性能保存较好的废网，这是可行选择。但塑料在反复受热、海水和紫外线老化中长链会断裂变短，回收料通常替代不了原生塑料，只能降级做低端产品；老化严重的废网更是达不到造粒要求。这种"每回收一次降一级"的降级回收，注定不是可持续的出路。化学回收：从化学层面把长链打断，拆回单体或高值化学品。若能拆回到最初的聚合单体，单体提纯后能再聚合成与新料质量相当的聚合物材料，这叫闭环循环；若产物比原料更值钱，则是升级回收。

三、化学回收难在哪：先分拣，再拆链

化学回收落到渔网上，有两道关要过。第一道关是分拣。废渔网不是单一材料，回收废料多为PA6与聚烯烃的混合物料。这几种塑料化学结构与反应特性差别很大，没法在同一个反应体系里同时、高效、高选择性地拆解。所以分选预处理是实现高值化化学循环的必要前提。一个成熟又便宜的办法是水相浮选：设备投入低、工艺简单，最适配大宗混合渔业废塑料。利用密度差，聚烯烃比水轻会浮起来，PA6 比水重会沉下去，分别捞出烘干即可分离为浮层聚烯烃组分与沉底 PA6 组分。第二道关口为拆链。完成分拣后，方可针对每种塑料“对症下药”实施解聚。这正是本文的核心观点——摒弃混合热解方式，基于各类塑料的分子结构特点，采用相应的精准拆解方法，即定向化学循环。

四、PA6：怎么拆回己内酰胺

PA6是渔网的核心组分，由单体己内酰胺聚合而成。原生PA6的生产依赖石油资源，能耗与碳排放均较高；若能将其解聚为己内酰胺并重新聚合，即可实现闭环循环，同时降低全生命周期碳排放。技术难点在于PA6分子链中的酰胺键较为稳定。为断裂该键，研究者已发展出多种路线，其主要区别在于“用什么去断键”：
水解：水解技术是目前PA6化学解聚的主流技术。其核心原理是以水为介质，通过超临界或亚临界水的作用，或在酸性催化剂的作用下，或结合蒸气汽提工艺，打破PA6的酰胺键，实现拆解为己内酰胺单体。缺点是需要高温高压，蒸汽能耗高，而且过程中多个反应来回进行、处于平衡状态，产物里常混着没拆干净的短链段和副产物，纯化比较麻烦。醇解：改用醇类去断，反应条件比水解更温和，近两年很活跃。但是醇解过程也不可避免发生各种化学平衡反应，产物通常较为复杂。氨解、氢解：在氨介质中，PA6与氨发生氨解反应，生成6-氨基己腈产物，再通过氢化反应可进一步生产己二胺。己二胺是生产尼龙66、聚氨酯等化工产品的核心原料，与直接回到己内酰胺相比，产物附加值高。但氨解技术目前仍处于起步阶段，其核心发展瓶颈是氨解阶段的产物选择性低。

五、聚烯烃：怎么实现高值利用

相比PA6，聚烯烃（PE、PP）更难拆。它们分子里只有稳固的碳氢键和碳碳键，化学性质惰性强。传统办法是高温热裂解，利用高温等苛刻条件使得聚烯烃断链生成短链的烃类产物，这一过程通常存在产物杂乱、易焦化、转化率低的问题。所以对聚烯烃，真正的目标是高效活化、可控切断C–C键，再做高值转化。这方面中国科学院上海有机化学研究所有两项代表性进展：
针对PE，他们提出交叉烷烃复分解技术，用低碳烷烃同时充当氢源、链转移剂和溶剂，在温和条件下高效切断长链，得到液体燃料和有工业用途的聚乙烯蜡；针对PP，精准激活链上叔碳的C–H键、可控生成碳碳双键，再以双键为活性位点引入极性基团，把本来不好用的废PP升级成功能化PP。两项技术突破了传统高温裂解反应条件苛刻、产物分布复杂的短板，产业化潜力突出。

六、混合渔网：难分选的怎么办

废渔网中也存在大量纤维交织、难以通过浮选等完成高效分离的混合渔网废料。针对这类难分选物料，本文提出可采用分级解聚的处理模式。聚烯烃本身化学惰性强，在PA6解聚反应体系中几乎不发生反应。因此，可先将混合渔网原料投入PA6定向热解体系，先解聚分离己内酰胺单体，惰性聚烯烃也可降低解聚体系粘度以促进传质传热；反应结束后，体系中剩余未参与反应的聚烯烃物料再送入聚烯烃转化工段，完成后续高值化转化，拓宽对复杂混合废料的适配能力。

作者介绍：

唐勇：有机化学家，中国科学院院士，中国科学院上海有机化学研究所研究员（正局级）、博士生导师，国家杰出青年科学基金获得者，首批新世纪百千万人才工程国家级人选，享受国务院政府特殊津贴。曾担任中国科学院上海有机化学研究所所长、中国化学会科普工作委员会主任。唐勇院士主要从事不对称催化及其在有机合成中的应用、金属有机化学及其在高分子聚合物设计与合成中的应用等领域的研究，针对均相催化领域的选择性控制与催化等核心科学问题，发展了在催化剂的活性中心区域装载配位基团以调控其催化行为的方法，提出了边臂策略设计金属有机催化剂的理念。运用该策略，设计了系列新型手性配体并成功应用于十余类重要的不对称催化反应；发展了叶立德反应选择性调控的一些新方法；设计了新型单中心聚烯烃催化剂，为聚乙烯多样性链结构的选择性合成提供了高效的途径。研究并阐明了边臂的作用机制和规律，部分基础研究成果实现了转移转化。先后主持国家基金委重大、重点项目、创新群体和科技部"863"项目等；在国际重要期刊发表文章140余篇；获得中国、美国、欧洲等发明专利30余项。获国家自然科学二等奖、新世纪百千万人才工程国家级人选、中国青年科技奖、中国化学会黄耀曾金属有机化学奖、全国优秀科技工作者、中国化学会手性化学奖、全国创新争先奖状等奖项。

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