首尔科技大学化工与生命工程系清洁能源及环境催化研究中心（负责人：卢仁秀教授）与高丽大学元王渊教授团队、韩国化学研究院姜基赫博士团队开展国际合作研究，在国际顶级学术期刊《Nature Communications》（影响因子14.7，JCR分区前5.6%）发表了题为"Unraveling the Role of Water in Mechanism Changes for Economically Viable Catalytic Plastic Upcycling"（揭示水在催化塑料升级回收机制转变中的作用及其经济可行性）的重要研究成果。该研究开创性地提出了将废塑料高效转化为高附加值液体燃料的新型催化工艺。
当前全球塑料年产量已突破4亿吨，但处理方式仍以填埋（75%）和焚烧（14%）为主，实际回收利用率仅为11%，造成严重的环境污染和资源浪费。本研究针对这一全球性难题，重点攻克了占废塑料总量55%的聚烯烃类塑料（主要用于包装容器、塑胶制品等短周期使用产品）的回收利用技术瓶颈。研究团队创新性地在催化反应体系中引入水介质，显著提升了反应活性和产物选择性，为废塑料资源化利用开辟了新途径。
作为通讯作者，卢仁秀教授带领研究团队长期致力于聚烯烃类废塑料催化转化研究，先后开发出多种高效催化剂并在国际权威期刊发表系列成果。本次研究首次揭示了水分子在催化过程中的关键作用机制：在含有质子酸位点的Ru/Zeolite-Y催化剂体系中，水不仅显著增强了催化活性，还能有效抑制反应过程中的碳沉积（焦化）现象，大幅提升催化剂的稳定性。通过系统的实验验证，研究团队证实该技术对聚乙烯、聚丙烯等多种废塑料都具有普适性，能显著提高高附加值液体燃料（汽油、柴油等）的产率。
值得一提的是，本研究通过与高丽大学元王渊教授团队深度合作，创新性地开展了技术经济性评估（TEA）和全生命周期环境分析（LCA）。研究结果表明，该工艺不仅能够替代传统化石燃料生产工艺，显著减少二氧化碳排放，而且通过水介质的引入使反应效率提升，具备了工业化应用的经济可行性。
卢仁秀教授表示："这项研究为废塑料的高值化利用提供了全新的技术路线。未来我们将进一步拓展催化剂体系，致力于开发适用于更多塑料种类乃至混合废塑料的普适性解决方案。"该研究得到了韩国研究基金会、韩国环境产业技术院和韩国能源技术评价院的大力支持。
