塑料污染问题亟待有效的解决途径。当前,机械回收通常导致降级回收,而化学回收往往带来难以承受的环境足迹。通过合理的分子结构设计,可实现相辅相成的闭环、温和条件下的机械与化学回收,从而满足双循环回收理念。
据此,瑞典皇家理工学院韩悦、Minna Hakkarainen 团队与中科院化学所周恒、赵彤团队合作,以含有三苯基甲烷结构的聚酯,实现并验证了以上双循环回收理念。根据可双循环回收聚合物的特征,建议优选机械回收,适时切换为化学回收。
2025年1月12日,相关研究成果以“Molecular Design for Dual Circularity: Polyester with Complementary Mechanical and Chemical Recyclability under Mild Conditions”为题发表于Angewandte Chemie International Edition期刊(Angewandte Chemie International Edition, 2025, 10.1002/anie.202421431)。瑞典皇家理工学院韩悦为第一、通讯作者(现已加盟中科院宁波材料所),中科院化学所周恒研究员为共同通讯作者。
图1 – 具有双循环回收特性的聚酯。 (a)双循环可回收性,兼顾相辅相成的机械回收特性与化学回收特性;(b)具有三苯基甲烷结构的聚酯及其合成;(c)典型链段结构;(d)分子堆积模型。
图2 – 聚酯的性能。(a)DSC;(b)拉伸曲线;(c)当前聚合物体系力学性能与常用聚合物的对比;(d)水渗透性;(e-f)成膜及其柔韧性。
图3 – P3Ad的机械回收。(a)机械回收历程;(b)GPC表征;(c)拉伸行为;(d)回收前后各项性能对比。
图4 – P3Ad的化学回收。(a)化学回收历程;(b)NMR表征;(c)拉伸行为;(d)多层复合材料回收;(e)混合塑料回收。
论文信息:Yue Han,* Pingxia Zhang, Heng Zhou,* Tong Zhao, Karin Odelius, Minna Hakkarainen. Molecular Design for Dual Circularity: Polyester with Complementary Mechanical and Chemical Recyclability under Mild Conditions. Angewandte Chemie International Edition, 2025, 10.1002/anie.202421431
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202421431
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