01 专刊介绍

Green Carbon是由中国科学院青岛生物能源与过程研究所（以下简称"青岛能源所"）主办的英文学术期刊，致力于报道绿色与可持续技术领域的前沿交叉成果。

二十载耕耘，薪火相传。恰逢青岛能源所成立20周年之际，Green Carbon第13期（Volume 4, Issue 3）将作为“青岛能源所建所20周年专刊”于2026年9月出版。

本专刊收录20篇主编特邀高水平文章，作者均为长期关心支持青岛能源所发展的战略科学家，以及绿色碳科学相关领域的公认领军专家。专刊涵盖绿碳科学与可持续技术领域的基础科学发现、关键技术创新、系统过程集成，以及标准与政策框架建议等内容，全面呈现该领域的代表进展与未来方向。

衷心感谢所有撰稿人为本专刊贡献前瞻性学术洞见、系统综述与标志性研究成果，以及对青岛能源所与Green Carbon期刊的大力支持！

02 导读

题目：Chemical Recycling Enables Resource Utilization of Waste Fishing Nets

作者：Rulin Yang, Guangqiang Xu, Yong Tang*

推送导读：

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。

中国科学院院士、中国科学院上海有机化学研究所唐勇研究员在专刊发表文章“Chemical Recycling Enables Resource Utilization of Waste Fishing Nets”，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。

03 主要内容

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（PA6, polyamide 6）、聚乙烯（PE, polyethylene）、聚丙烯（PP, polypropylene）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。

本论文认为：物理回收是权宜之计，化学回收才可能从根本解决废渔网的资源化难题。

图 1. 废弃渔网的处理方式

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。

第二道关是拆链。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。

本文作者团队（中国科学院青岛能源所王庆刚研究员团队）走的，是另一条路——碱催化定向热解。热解就是加热让长链裂开。它的巧思在于打破前面说的化学平衡：一边加热裂解，一边减压把生成的己内酰胺及时抽走。产物一生成就被移走，平衡就只能不停朝"拆"的方向进行，于是能得到高产率、高纯度的己内酰胺。该技术已完成中试验证，对比传统水解工艺，无废水排放、反应效率更高、产物纯度更高（J. Polym. Sci., 62 (2024), 5609-5617）。

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（Sci. Adv., 2 (2016), e1501591）；

• 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（Sci. Adv., 8 (2022), eabo6586）。

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。

七、总结与展望

本文完整论证了“先分拣、后分材质定向化学循环”路线的优越性。该方案适配海洋废弃渔网混合材质、高杂质、老化破损的特征，从根源上解决传统物理回收降级利用、资源利用率低的短板。依托日渐成熟的前沿催化技术，未来相关技术具备规模化落地的潜力，有望在海洋渔业废弃塑料资源化领域形成万吨级产业化体系，推动海洋循环经济的发展。

04 论文信息

论文信息

Rulin Yang, Guangqiang Xu and Yong Tang. Chemical Recycling Enables Resource Utilization of Waste Fishing Nets[J].Green Carbon, 2026.

论文网址

https://doi.org/10.1016/j.greenca.2026.07.002

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中文解读原链接

青岛能源所建所20周年专刊丨唐勇院士：化学循环助力海洋渔业废渔网资源化利用

05 作者简介

唐勇 研究员

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，博士生导师，Green Carbon顾问委员会委员。1996年获上海有机化学研究所博士学位。1996年至1999年先后在美国科罗拉多州立大学和乔治城大学从事博士后研究，1999年进入上海有机化学研究所工作。长期从事金属有机化学研究，开创性地提出了“边臂策略”设计金属有机催化剂，这一理念在不对称催化、叶立德化学以及高性能聚烯烃合成等领域取得了重要应用。多项研究成果实现从基础理论创新到工业化应用的突破，基于新型催化剂实现的易加工超高分子量聚乙烯实现商业化应用；在国际上首次实现高枝化聚乙烯油（ETO）成套技术开发。曾获国家自然科学二等奖（2002与2012年）、上海市科技进步一等奖（2001年）、上海市自然科学一等奖（2011年）、中国化学会手性化学奖（2019年）、中国科学院先进工作者（2021年）、第四届全国创新争先-先进个人奖（2026年）等奖励与荣誉称号。

徐广强 研究员

徐广强，中国科学院青岛生物能源与过程所副研究员、催化聚合与工程研究中心副主任、循环高分子材料研究组组长。研究方向主要围绕循环高分子材料选择性聚合和解聚的重大科学问题开展基础科学创新、关键技术攻关和工程应用示范的全链条研究。以通讯作者在JACS, ACIE等领域顶刊发表论文40余篇；申请发明专利50余项，授权发明专利23项；获得了中国科学院沈阳分院优秀青年科技人才奖、青岛能源所“清源学者”青年人才和青岛能源所“十四五”重大科研任务首席科学家等荣誉。

06 Green Carbon

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