由于环境保护需求和能源安全考虑，从固体废弃物中生产液体燃料正受到全球范围内的广泛关注，这些液体燃料可以作为传统车辆、船舶和飞机燃料的部分替代品。固体废弃物主要有四种类型：城市固体废弃物、工业废弃物、医疗废弃物和建筑废弃物[1]、[2]、[3]、[4]。塑料废弃物因其耐用性、低成本和轻质特性，在家庭用品、包装材料、玩具、汽车等领域中占据主导地位[5]。全球塑料废弃物总量约为70亿吨，中国约有10亿吨的废弃塑料，每年新增废弃塑料超过6300万吨[6]、[7]。
由于高分子量和聚合物结构，超过90%的塑料废弃物是石油基且不可生物降解的，这使得塑料废弃物的污染问题成为了一个日益严重的全球环境问题[8]。塑料废弃物的处理会导致严重的环境危害，如地下水污染、土壤退化和海洋生态系统受损。微塑料和纳米塑料进入食物链并在动物体内积累时，还可能严重影响人类健康和生态平衡[9]。
全球范围内，塑料废弃物管理通常遵循“3R”原则（减少、再利用、回收）。减少和再利用塑料可以减缓塑料废弃物的增长，而回收处理对于解决上述环境问题至关重要。塑料废弃物的回收方法主要包括初级回收、二级回收、三级回收和能源回收[11]。初级和二级回收都涉及收集、分选、清洗、重塑和挤出等机械过程[12]。两者的区别在于最终产品的用途（初级回收用于相同目的，二级回收用于不同目的）。然而，机械回收的局限性在于塑料只能回收几次，因为其分子量会降低，添加剂含量会增加[13]。三级回收基于化学转化技术，如溶剂分解、热解、气化和水热液化[14]、[15]。四级回收是指直接焚烧，但这可能会产生有毒气体和重金属污染的灰烬[16]。
现有的塑料废弃物管理方法，包括回收、填埋和焚烧，由于其相对较低的运营成本和完善的基础设施而仍然普遍使用。然而，每种方法都存在显著的环境和实际问题，这凸显了寻找更可持续替代方案的紧迫性。化学回收可以处理大多数类型的塑料废弃物，如未分类的城市固体塑料废弃物、填埋塑料废弃物、工业或医疗塑料废弃物等。因此，塑料废弃物的化学回收在过去几十年中成为研究热点[13]、[15]。热解过程因其高产率和工业应用潜力而备受关注。
本文不仅总结了实验室规模的研究成果，还提供了一条从基础科学到工业应用的关键路线图，重点是通过热解构建一个闭环价值链。它系统地研究了整个过程链：从工艺参数和催化机制对产品分布的影响，到复杂的原料系统（例如与生物质共处理的混合塑料），以及实际应用所需的关键升级步骤（例如脱氯、脱氧）。本文的一个重要贡献是建立了上游热解条件与下游产品路径之间的新联系，这些路径针对特定的输出产品（如燃料、柴油、航空燃料）和塑料单体回收所需的平台化学品。此外，还讨论了关键的大型化挑战，如保持原料供应的稳定性和防止结焦。因此，本文超越了传统的技术总结，提供了一个旨在弥合学术创新与可持续工业实践之间差距的前瞻性和可操作的研究路线图。
