聚對苯二甲酸乙二酯（PET）是全球產量最高的塑膠之一，年產量高達七千萬公噸，佔全球塑膠總產量的18%。然而，PET的回收率卻相當低，只有10%到15%的PET被回收利用，其餘85%到90%的PET廢棄物則被焚化或掩埋，這不僅造成嚴重的環境問題，還會排放出額外的二氧化碳。即使是被回收的PET，也主要是透過機械回收和化學回收兩種方式處理，但這些方法的效率都極差。隨著全球人口持續成長，PET的產量和廢棄物的數量預計會進一步增加，因此開發新的PET廢棄物處理方法變得非常重要。另一方面，為了達成2050年碳中和的目標，科學家估計二氧化碳的移除量必須達到每年15億到26億公噸的規模。要實現這個目標，就必須開發出能大量生產、成本低廉的二氧化碳捕捉材料。如果能將PET廢棄物轉化為二氧化碳捕捉材料，就能同時解決塑膠廢棄物累積和大氣中二氧化碳過量這兩項問題。過去也有科學家嘗試將PET廢棄物透過能源密集的高溫裂解反應製成活性碳，或將其轉化為有機配體來合成金屬有機框架材料，但這些方法都有其局限性。

近日，丹麥哥本哈根大學的研究團隊，成功將廢棄PET透過胺解反應轉化為固態的二氧化碳捕捉材料。研究人員使用低成本的1,2-乙二胺與PET反應，生成了單體bis-aminoamide（BAETA）和寡聚物，這兩種產物都能捕捉二氧化碳。該胺解反應在室溫下進行兩週或在60°C下反應24小時，就能獲得高達60%的BAETA和小於40%的寡聚物。BAETA最高能以每公斤捕捉3.4莫耳二氧化碳的容量來捕捉氣體，並且在溫度升高至150°C時，二氧化碳捕捉效果最佳，可達15 wt%。更重要的是，BAETA在250°C以下仍保持穩定，這種高熱穩定性使其適合在高溫煙道氣處理中應用。研究人員透過固態核磁共振和電子繞射技術發現，BAETA與二氧化碳反應後會形成穩定的氨基甲酸銨結構，其中一側的胺基與二氧化碳結合形成氨基甲酸根，另一側的胺基則被質子化成銨離子，這種不對稱結構透過四個氫鍵穩定，使得BAETA-二氧化碳錯合物具有極高的熱穩定性。除此之外，該材料在經過40次高溫捕捉-釋放循環後，二氧化碳捕捉能力並沒有明顯下降，顯示其具有優異的耐用性。研究團隊還成功將1公斤未經處理的廢棄PET轉化為800克的混合物，展現了該方法的可規模化潛力。