久久精品免费观看_欧美日韩精品电影_91看片一区_日日夜夜天天综合

而對于聚合物或者vitrimer的可回收加工技術(shù)，由于材料在加工過程中不可避免地導(dǎo)致材料力學(xué)性能的下降，因此也不是塑料回收理想技術(shù)。綜上，聚合物的閉環(huán)回收則成為了可持續(xù)綠色聚合物的熱點話題。

聚合物的閉環(huán)回收技術(shù)是指將聚合通過一系類的化學(xué)反應(yīng)使得聚合物重新降解為可以被利用的有價值的化工產(chǎn)品，而不是變?yōu)槎趸寂欧胖链髿庵校瑥亩鴮崿F(xiàn)對碳元素的固定和有效再利用。在一類技術(shù)中，聚合物材料既可以通過化學(xué)反應(yīng)解聚為單體，也可以解聚為其他高附加價值的化工產(chǎn)品，從而實現(xiàn)對廢物的有效利用。

由于該技術(shù)可以實現(xiàn)對碳元素的有效利用，因此也受到了學(xué)界的關(guān)注。已經(jīng)有一系列相關(guān)論文報道了一些高效地聚合物回收技術(shù)。分別在2月16日、23日，登上了Science, Nature Catalysis。著實有些火！

本周，僅3月2日，一天上線2篇大子刊，還是關(guān)于聚合物回收。分別是由伊利諾伊大學(xué)厄巴納-香檳分校的Steven C. Zimmerman團隊發(fā)表在Nature Chemistry 上的“End-of-life upcycling of polyurethanes using a room temperature, mechanism-based degradation”和北京大學(xué)馬丁、王蒙團隊在Nature Sustainability上的“Valorization of waste biodegradable polyester for methyl methacrylate production”

Steven C. Zimmerman團隊關(guān)于聚氨酯閉環(huán)回收研究

聚氨酯材料易于通過多功能醇和異氰酸單體的加聚聚合合成，以及其優(yōu)越的材料性能，聚氨酯取得了廣泛商業(yè)成功。聚氨酯被用于多種消費品，從耐用的泡沫、橡膠和粘合劑到硬塑料和涂料。聚氨酯鏈段的高穩(wěn)定性在材料的使用壽命內(nèi)提供了出色的耐用性，但也使得聚氨酯回收的能耗過高，使得聚氨酯廢物經(jīng)常最終進入垃圾填埋場，對環(huán)境造成危害。

聚氨酯難回收的原因主要有兩個。第一，聚氨酯的氨基甲酸酯鍵過于穩(wěn)定，使得催化降解反應(yīng)的溫度過高。第二，由于大多數(shù)聚氨酯的疏水性，使得具有可水解基團聚氨酯的水解過程難以進行。

在這篇文章中，Steven C. Zimmerman團隊報道了一種降解聚合物的機制，稱為環(huán)化觸發(fā)的鏈裂解（捕獲裂解）。他們將一個簡單的基于甘油的無環(huán)縮醛單元引入至聚氨酯的主鏈上。這種基于甘油的無環(huán)縮醛單元在有機酸的作用下可以實現(xiàn)在室溫下的降解。但是由于聚氨酯的疏水性，常規(guī)的無機酸無法實現(xiàn)該聚合物的降解。在有機酸的誘導(dǎo)作用下，主鏈瞬時鏈斷裂，形成氧羰離子和隨后的分子內(nèi)環(huán)化，這就可以實現(xiàn)在室溫下完全解聚聚合物主鏈。該文還展示了降解產(chǎn)物可以通過最小的化學(xué)改性，可以重新用于強粘合劑和光致變色涂層，顯示了閉環(huán)循環(huán)利用的潛力。

北大馬丁/王蒙團隊關(guān)于聚酯聚合物向丙烯酸甲酯轉(zhuǎn)化研究

在可生物降解聚合物中，包括聚乳酸（PLA）、聚乙醇酸（PGA）和聚己內(nèi)酯（PCL）在內(nèi)的脂肪族聚酯是具有最大的市場份額的，由于這些聚酯具有優(yōu)異的加工性能、耐久性和機械性能，近年來在全球范圍內(nèi)受到越來越多的關(guān)注。但是這些聚合物在降解后的最終產(chǎn)物都是二氧化碳，這無疑增加了大氣的碳排放。已經(jīng)有大量文獻提出了各種化學(xué)回收方法來處理用過的聚酯，如對于PLA，最常用的方法是將聚酯水解和醇解成單體，可以重新用于聚酯合成。但是除了這種聚酯的閉環(huán)回收外，另一個有吸引力的途徑是將廢聚酯用作碳源，并將其轉(zhuǎn)化為增值化學(xué)品或其他關(guān)鍵單體。

在這篇文章中，馬丁、王蒙團隊提出了一種新的聚酯聚合物的回收方案，可以實現(xiàn)聚合物直接轉(zhuǎn)化為甲基丙烯酸甲酯（MMA）這一具有高附加價值的化工原料。他們設(shè)計了一個兩步催化過程轉(zhuǎn)化廢物可降解聚乳酸轉(zhuǎn)化為MMA。第一步是以PLA和甲醇為原料的PLA到丙酸甲酯（MP）的催化轉(zhuǎn)化過程，在甲醇溶液中，通過220°C下α-MoC催化劑，PLA到丙酸甲酯的轉(zhuǎn)化率為99%，對MP的選擇性為98%。第二步是在催化作用下將MP轉(zhuǎn)化為MMA，該過程實現(xiàn)的轉(zhuǎn)化率為81%。

值得一提的是整個過程中不需要向反應(yīng)體系中注入氫氣氣體，大大提升了反應(yīng)的安全性。與傳統(tǒng)的單體回收工藝相比，該方法為在相對溫和的條件下可以在高轉(zhuǎn)化率和高選擇性的情況下生產(chǎn)高價化學(xué)物質(zhì)。文中通過實驗還驗證了聚乙醇酸（PGA）和聚己內(nèi)酯（PCL）也可以實現(xiàn)類似的轉(zhuǎn)化。這種循環(huán)生物可降解聚酯的方法不僅可以激發(fā)多種廢塑料的上循環(huán)工藝的發(fā)展，而且也證明了利用塑料廢料作為碳資源生產(chǎn)高價值產(chǎn)品以實現(xiàn)可持續(xù)的循環(huán)經(jīng)濟的可行性。