以废治废:回收锌锰电池负极材料催化糖解PET塑料的综合实验教学

冷芳雨 张健 张羽雯 姜玉春 常晓红 魏杰

引用本文: 冷芳雨, 张健, 张羽雯, 姜玉春, 常晓红, 魏杰. 以废治废:回收锌锰电池负极材料催化糖解PET塑料的综合实验教学[J]. 大学化学, 2026, 41(5): 319-329. doi: 10.12461/PKU.DXHX202510077 shu
Citation:  Fangyu Leng,  Jian Zhang,  Yuwen Zhang,  Yuchun Jiang,  Xiaohong Chang,  Jie Wei. 以废治废:回收锌锰电池负极材料催化糖解PET塑料的综合实验教学[J]. University Chemistry, 2026, 41(5): 319-329. doi: 10.12461/PKU.DXHX202510077 shu

以废治废:回收锌锰电池负极材料催化糖解PET塑料的综合实验教学

    通讯作者: 姜玉春,E-mail:jiang34709@126.com; 常晓红,E-mail:cxh@lnu.edu.cn; 魏杰,E-mail:18809848370@163.com
  • 基金项目:

    辽宁大学研究生优质课程建设与教学模式综合改革研究项目(YJG202302101)

摘要: 碱性锌锰电池与聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)塑料的广泛使用产生了大量可回收废弃物。基于绿色化学的“资源循环利用”理念,本工作通过回收废旧锌锰电池负极材料(Zn/ZnO)高效催化糖解PET塑料,实现“以废治废”目标,设计出面向化学和近化学专业本科生的综合型教学实验。学生通过拆解电池,可直观认知锌锰电池结构,深化对化学电源工作原理的理解;通过PET糖解过程,学习高分子聚合反应的逆过程;结合有机化学实验中测定熔点的基础操作快速鉴定产物种类,并利用傅里叶红外光谱(FT-IR)、核磁共振氢谱(1H NMR)等表征技术解析单体结构,有助于深入理解聚合反应机理。本实验总计8学时,融合无机化学、物理化学、有机化学、高分子化学及分析化学的核心知识与实验技能。其操作简便、原料成本低廉、反应转化率高(PET转化率100%,对苯二甲酸双羟乙酯(BHET)产率76.5%)。在系统锻炼学生综合实验能力的同时,深入贯彻绿色化学教育理念。

English

    1. [1]

      习近平在全国教育大会上强调:紧紧围绕立德树人根本任务 朝着建成教育强国战略目标扎实迈进. [2025-06-05]. https://www.gov.cn/yaowen/liebiao/202409/content_6973522.htm

    2. [2]

      王爱勇, 丁敏, 詹望成, 王丽, 戴启广, 郭耘, 郭杨龙. 化工高等教育, 2024, No. 41, 21.

    3. [3]

      教育部高等学校教学指导委员会. 普通高等学校本科专业类教学质量国家标准. 北京: 高等教育出版社, 2018, 316-317.

    4. [4]

      任佳萌, 刘景洋, 董莉, 张飞龙. 饮料工业, 2025, No. 28, 1.

    5. [5]

      L. Gao, Z. Jia, L. Qin, H. Sun, X. Zhang, B. Li, X. Wang, J. Liu, J. Bai, Catal. Today 2025, 447, 115143.L. Gao, Z. Jia, L. Qin, H. Sun, X. Zhang, B. Li, X. Wang, J. Liu, J. Bai, Catal. Today 2025, 447, 115143.

    6. [6]

      傅献彩, 侯文华. 物理化学(下册). 第6版. 北京: 高等教育出版社, 2022: 71.

    7. [7]

      曹晋, 钱敦勇, 杨华虎. 电池, 2000, No. 1, 27.

    8. [8]

      J.J. Cao, Y. Lin, W. Jiang, W. Wang, X. Li, T. Zhou, P. Sun, B. Pan, A. Li, Q. Zhang, ACS Sustain. Chem. Eng. 2022, 10, 5476.J.J. Cao, Y. Lin, W. Jiang, W. Wang, X. Li, T. Zhou, P. Sun, B. Pan, A. Li, Q. Zhang, ACS Sustain. Chem. Eng. 2022, 10, 5476.

    9. [9]

      J.J. Cao, H. Liang, J. Yang, Z. Zhu, J. Deng, X. Li, M. Elimelech, X. Lu, Nat. Commun. 2024, 15, 6266.J.J. Cao, H. Liang, J. Yang, Z. Zhu, J. Deng, X. Li, M. Elimelech, X. Lu, Nat. Commun. 2024, 15, 6266.

    10. [10]

      M. Schlüter, S. Bhutani, J. Bahr, K. Wohlgemuth, C. Held, J. Chem. Eng. Data 2024, 69, 1326.M. Schlüter, S. Bhutani, J. Bahr, K. Wohlgemuth, C. Held, J. Chem. Eng. Data 2024, 69, 1326.

    11. [11]

      H. Yao, D. Yan, X. Lu, Q. Zhou, Y. Bao, J. Xu, Chin. J. Chem. Eng. 2022, 45, 294.H. Yao, D. Yan, X. Lu, Q. Zhou, Y. Bao, J. Xu, Chin. J. Chem. Eng. 2022, 45, 294.

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  • 发布日期:  2026-03-20
  • 收稿日期:  2025-10-21
  • 修回日期:  2026-03-03
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
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    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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