近日，化工学院2020级本科生汤鑫作为第一作者在化工领域国际期刊《Industrial & Engineering Chemistry Research》上发表了题为“Recent Advances in the Photoreforming of Plastic Waste: Principles, Challenges, and Perspectives”的论文。四川大学化工学院周雪梅特聘研究员和高分子研究所特聘副研究员贺丽蓉为该论文通讯作者。

塑料是一种广泛使用的工程材料，在带来生活便利的同时其在环境的累积也带来严重的污染问题。只有很小部分塑料被回收，大部分被填埋或焚烧，造成土壤、水和空气污染。光重整技术利用光照可以将塑料废物转化为高附加值的氢气或者低碳链有机物，具有低成本、低能耗和低碳排放等优点。但是，该技术目前面临整体催化效率低，反应选择性不高和规模化应用难等问题，为相关科学研究和技术推广带来挑战。基于此，汤鑫通过阅读大量相关文献，在周雪梅老师的指导下，撰写论文对近年来光重整塑料技术的最新进展进行总结和阐述。特别针对利用废塑料制取氢气反应的热力学和动力学原理进行分析，总结了提高光重整反应效率的方法，并对规模化反应器的应用及优缺点进行了细致讨论。

结合反应机理和最新的研究成果，文章中对提高催化剂效率提出具体的方法，包括（1）提高光吸收效率，通过能带调控、掺杂、负载、异质结等方法扩大光吸收范围以增加太阳光利用率；（2）提高电荷迁移/分离效率，通过导电性，形貌，结构，界面等调控因素，减少电荷复合，增加电荷迁移速度；（3）提高表面反应速率，通过催化剂的比表面积，孔隙度，表面活性位点密度，电荷密度等参数调节，促进表面分子吸脱附和催化反应的进行。同时论文也阐述了反应器设计，预处理等工艺引入对整体催化效率的提高。

图1 提升光重整塑料制取氢气效率的方法

大二时汤鑫便萌生了利用课堂知识开展科学论文写作的想法。在对学院老师研究方向进行了解以后，他主动联系了学院的周雪梅老师，表达了自己对光催化技术的兴趣，并参与了课题组的实验项目。经过半年多的科研训练，包括动手操作和文献阅读汇报等，在周老师的鼓励下，汤鑫主动提出想针对实验方向撰写相关综述论文。在老师指导下，他进一步针对课题方向进行文献检索和收集。在繁忙的课堂学习之余，汤鑫收集了近十年来关于光重整技术处理废塑料的200多篇相关文献。并根据文献的创新性、影响力和相关性，对其进行筛选和分类。在与周雪梅老师多次交流讨论后，结合工科学生的背景，从中提取出文章的整体框架和综述的核心内容，包括光重整塑料制氢的基本原理，工程运用的主要挑战，解决的有效策略和未来展望等方面。最终选取了80篇文献作为主要参考来源。大量文献的精读和分析对于汤鑫来说也是不小的挑战，汤鑫逐字逐句的攻克，对经典的论文了熟于心。对于本科生而言，科研论文的格式规范容易被忽略，在周老师、贺老师和课题组师兄的悉心指导和帮助下，经过反复修改，论文格式逐渐科学规范。论文投稿后经过审稿人的意见指导，内容得到进一步完善。汤鑫终于完成了自己的第一篇SCI论文，并在国际期刊上发表。

原文链接：https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acs.iecr.3c00809