自高分子塑料开始运用以来的 70 年间，有 63 亿吨塑料在运用后被丢掉，塑料的很多运用造成了严峻的环境污染。经过热解、填埋、氢化、酶法转化等办法能有效地将无法被环境分化的高分子聚合物转化为对环境危害较小的小分子，但这些研讨一般仅限于单一塑料。在工业生产和日常日子中，混合塑料占废弃物的绝大部分，化学催化转化是工业上最高效运用塑料废弃物资源的手法，可是传统的纳米催化在高温热解/氢解混合塑料时会发生很多的积碳物质让催化剂快速失活。
鉴于此，清华大学化学系李亚栋院士，王定胜教授和南京林业大学蒋剑春院士，华东理工大学段学志教授联合发现了一种Ru单原子负载的CoAl氧化物催化剂能够高效的氢解混合塑料发生单一的CH4产品。
图a为传统化学和生物办法转化塑料会发生杂乱的气体和液体，固体产品。别离这些产品成为工业中扎手的难题。图b是单原子催化剂能够高效的转化混合塑料发生单一的CH4产品，减少了别离进程。
他们运用插层化学的办法组成Ru单原子催化剂，而且提出贵金属盐中的结晶水是制备单原子催化剂的要害。运用酸化的无水RuCl 3金属盐制备的资料是与载体氧有相互作用的Ru纳米颗粒，运用三水合氯化钌金属盐制备的资料是Ru单原子催化剂。经过XAFS，XPS以及电镜的相关表征验证了这一观念。而且经过近边和扩展边拟合提出了Ru单原子散布在Co原子缺点的方位。
图a为不同金属盐前体对单原子催化剂制备的影响。图b是不同Ru基催化剂的结构差异。图c，d是扩展边和近边拟合成果。
进一步的文章运用串联固定床反响器研讨了单原子催化剂对多种塑料降解的活性，研讨人员发现，关于C,H,O组分的混合塑料，终究得到的产品是均一的气体甲烷产品。作者运用实在的饮料瓶为例，其PP原料的瓶盖，PE原料的包装纸，PET原料的瓶身，处理得到的混合塑料（PP+PE+PET）催化氢解的CH 4转化能够超越90%。
图a为串联反响器转化实在混合塑料的示意图。图b是不同混合塑料的甲烷化功能。图c是多种塑料甲烷化的转化率和选择性。
更风趣的发现是，在对实在饮料瓶粉末进行接连的加料反响时，作者发现纳米资料的甲烷转化在20次后敏捷衰减直到失活。联想到传统塑料化学法处理时发生的固体产品碳会包裹在催化剂外表，作者对反响后的催化剂进行了表征，在150次加料后单原子催化剂就没有显着的积碳(拉曼，电镜和深度XPS剖析)，可是纳米颗粒催化剂由于积碳而严峻失活。这种抗积碳的功能为单原子催化剂在未来工业中运用供给了可能性。
图a为混合塑料接连进样的甲烷产率。图b是运用后单原子和纳米催化剂拉曼光谱。图c是一种深度下的单原子和纳米催化剂XPS（运用不相同深度的C/Al能够阐明问题）。
作者在最终运用密度泛函（DFT）核算和全球变暖潜能值（GWP）剖析了微观单原子催化不同塑料降解的吸附能优势和塑料氢解发生甲烷微观进程的碳减排可能性。单原子催化剂对未来混合塑料的化学处理供给了一种重要的处理思路。
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