聚碳酸酯 (PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET) 和聚乳酸 (PLA) 广泛应用于各个行业。尽管努力减少塑料垃圾，但废弃塑料的堆积仍然对环境构成威胁，并由于它们在正常条件下缓慢降解而造成碳资源的浪费。因此，研究人员和潜在应用对C-O连接塑料的化学回收越来越感兴趣。目前已经开发了许多用于C−O连接塑料的化学回收和升级再造的方法，例如热降解、水解、醇解、氢化和氢化硅烷化等。其中，醇解通常被认为是一种更温和的方法，不需要高温和高压、无机强酸或强碱或高腐蚀性试剂；此外，醇解以其更好的选择性而闻名。已经研究了许多催化剂，用于将C-O连接的塑料醇解成其单体或衍生物；包括离子液体、金属络合物、有机碱、季铵盐、深共晶溶剂和无机金属盐等。然而，这些催化剂有一个共同的问题——它们都是均相催化剂，通常很难从反应体系中完全分离出来。最近，在C−O连接塑料的醇解中开发了一些非均相催化剂；然而，这些研究中使用的金属基催化剂可能容易发生金属浸出，这会污染用于单体聚合的催化剂并降低再合成塑料的质量。因此，开发用于C−O连接塑料醇解的绿色、无金属非均相催化剂具有巨大的潜力。

图1. PCNS的TEM图(a)、XRD图谱(b)、N2吸附-脱附等温线(c)以及BPCN和PCNS的FTIR光谱(d)。

基于前人的研究，作者制备了一种无金属的非均相催化剂，聚合物氮化碳片(PCNS)，通过开发的热聚合和使用双氰基二胺作为前体的热剥离工艺，这种新型催化剂比传统的块状聚合物氮化碳具有更好的PC醇解活性，并且可以很容易地从反应体系中分离出来，它也可以重复使用至少四次，此外，它对PET和PLA的甲醇分解非常有效。最后作者通过XPS、CO2-TPD、NMR以及相应的验证和中毒实验确定了催化剂的可能活性位点为NHx(图1)。

图2. (a)离前后催化剂醇解性能的比较(反应条件：500 mg PC，50 mg催化剂，20 mL甲醇，130 °C，6 h)。PCNS在(b)不同温度和(c)不同反应时间下的性能。(d)PCNS在130°C下在130°C下醇解为BPA的循环。反应条件：500 mg PC、50 mg催化剂、20 mL甲醇。

作者首先评估了合成的PCNS的催化性能，并将其与BPCN在PC甲醇分解中的性能进行了比较(图2a)：对于PCNS，在反应6小时后，它表现出更高的活性，BPA产率为87%。另一方面，在相同的反应条件下，BPCN仅产生32%的BPA收率，而没有催化剂仅产生18%的BPA收率。图2b显示了BPA的产率与PCNS温度的关系；结果表明，在反应系统中，PC甲醇分解的最佳温度为130°C，因为温度从110°C升高到130°C导致BPA产率从59%增加到87%。作者进一步比较了不同反应时间在130°C下的催化性能(图2c)，BPA产率随时间的增加而显著增加，反应后期反应速率逐渐减慢。

图3. PCNS对不同C−O连接塑料的醇解的催化性能。反应条件：500 mg塑料、50 mg PCNS、20 mL 甲醇。

为了检验PCNS在聚酯醇解过程中的有效性，作者还在其他著名的聚酯塑料(如PET和PLA)的甲醇分解中对其进行了测试(图 3)。为了探究热剥离前后催化剂醇解性能差异如此之大的可能原因，作者对BPCN和PCNS进行了XPS表征，以进一步研究样品的化学状态和碱度变化(图4a)。为了更好地理解其效应，使用CO2-TPD对催化剂表面的碱度进行了表征(图4b)。

图4. (a) BPCN和PCNS样品的N 1s XPS谱图。(b) BPCN和PCNS的CO2-TPD剖面。(c) BPCN和PCNS的1H NMR波谱。在固体NMR实验之前，BPCN和PCNS均在80°C真空中干燥12小时。

作者后来用小分子催化剂进行了进一步的实验，以证实之前的推测。为此，使用了三聚氰胺(MA)和三聚氰酸(CA)，主要是因为它们具有由碳氮双键组成的环，类似于制备的BPCN和PCNS的骨架结构。催化剂醇解性能呈现了MA>PCNS>BPCN>CA的结果(图5a)；同时，氨基含量也遵循MA>PCNS>BPCN>CA的趋势，这意味着当催化剂具有相同的骨架结构时，氨基含量越高，醇解性能越好。同时，CA的催化性能与无催化剂实验几乎相同。上述实验结果进一步证实了我们最初的假设，即NHx可能是活性位点。此外，作者用盐酸处理对催化剂的氨基进行毒害，以进一步识别其活性位点(图5b)，使用BPCN酸化后获得的H-BPCN和H-PCNS和PCNS进行PC甲醇分解。两种催化剂的醇解性能均显著降低，表明氨基是主要活性位点。

图4.  三聚氰胺 (MA)、三聚氰酸 (CA)、BPCN 和 PCNS 的醇解性能比较。(b) 酸化BPCN(H-BPCN)和酸化PCNS(H-PCNS)的醇解性能比较。反应条件：500 mg PC，50 mg催化剂，20 mL甲醇，130°C，6小时。

总之，作者通过简单的热聚合和热剥离两步法制备了聚合物氮化碳纳米片(PCNS)。在PC、PET、PLA的甲醇分解中具有广泛的适用性，具有较好的催化性能。在剥离前后观察到催化剂性能的显着差异，这归因于PCNS通过热剥离暴露了更多的NHx活性位点，其增加了反应物与活性位点之间的接触面积，从而显着提高了PC的催化甲醇解性能。通过三聚氰胺和三聚氰酸催化的PC甲醇解，以及催化剂酸化的毒物试验，进一步验证了NHx活性位点。