導(dǎo)讀

近期，四川大學(xué)化學(xué)學(xué)院張帆教授和分析測(cè)試中心張剛研究員團(tuán)隊(duì)在“廢棄塑料升級(jí)回收”研究領(lǐng)域取得新進(jìn)展，相關(guān)研究成果以“Upcycling waste commodity polymers into high-performance polyarylate materials with direct utilization of capping agent impurities”為題發(fā)表在《Nat. Commun.》上。

聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET）和聚碳酸酯（PC）作為包裝、汽車等領(lǐng)域的核心材料，其綠色回收技術(shù)開發(fā)已成為研究熱點(diǎn)。雖然廢棄PET/PC通過化學(xué)解聚制備單體和高值化學(xué)品的技術(shù)已獲突破，但現(xiàn)有工藝對(duì)含復(fù)雜添加劑的廢棄高分子材料仍缺乏有效的處理方案。這些與基體樹脂共存的添加劑（軟化劑、阻燃劑、著色劑等）不僅影響解聚反應(yīng)效率，更會(huì)污染再生單體產(chǎn)物，導(dǎo)致材料循環(huán)受阻。當(dāng)前研究多聚焦純樹脂高分子降解，往往忽視添加劑轉(zhuǎn)化難題，因此，開發(fā)能同步處理高分子樹脂與添加劑的協(xié)同解聚技術(shù)，實(shí)現(xiàn)全組分資源化利用，是突破塑料化學(xué)回收瓶頸的關(guān)鍵路徑。

近日，四川大學(xué)張帆教授和張剛研究員團(tuán)隊(duì)合作，創(chuàng)新開發(fā)了一種廢棄PC與PET的協(xié)同回收與升級(jí)轉(zhuǎn)化技術(shù)，成功制備出高性能透明工程塑料聚芳酯（PAR）。研究首先采用[TBDH]Ac離子液體催化劑體系，在相對(duì)溫和條件下通過甲醇解反應(yīng)，將各類廢舊PC塑料和PET塑料/織物轉(zhuǎn)化為純度98%的雙酚A（BPA）和99%的對(duì)苯二甲酸二甲酯（DMT）。與傳統(tǒng)的通過額外純化工藝來(lái)制備高純度單體以進(jìn)行再聚合的方法不同，本研究進(jìn)一步開發(fā)出兩階段可控變溫界面聚合技術(shù)，將回收的單體直接制備再生PAR（r-PAR），最大程度地減少了殘留雜質(zhì)對(duì)再聚合的不利影響。與商用PAR產(chǎn)品（U-100）相比，r-PAR具有出色的熱穩(wěn)定性、較高的機(jī)械強(qiáng)度和更好的熔體流動(dòng)性。

該回收技術(shù)支持規(guī)模放大，可用于制備具有優(yōu)異透明度、柔韌性、透光性和阻燃性的PAR薄膜材料。生命周期評(píng)估證實(shí)，新工藝相對(duì)于目前傳統(tǒng)的廢棄高分子處理方法，可顯著降低全球升溫潛能值（至少降低26%）以及淡水生態(tài)毒性和人體毒性方面的環(huán)境影響。這項(xiàng)研究極大簡(jiǎn)化了廢棄PET和PC的化學(xué)循環(huán)和升級(jí)回收過程，從而降低了能耗并實(shí)現(xiàn)了利用廢棄商品聚合物大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)高性能特種工程塑料。

因課題組發(fā)展需要，現(xiàn)誠(chéng)聘具有物理化學(xué)、催化，化學(xué)工程、高分子材料等相關(guān)研究背景的博士后和科研助理。感興趣的同學(xué)請(qǐng)將申請(qǐng)材料通過電子郵件發(fā)送至：fanzhang@scu.edu.cn 郵件主題請(qǐng)標(biāo)注“申請(qǐng)職位+姓名”，對(duì)符合要求并通過初審者，將會(huì)通知安排面試。

文獻(xiàn)詳情：

Upcycling waste commodity polymers into high-performance polyarylate materials with direct utilization of capping agent impurities

Cheng Li, Guangming Yan, Zhongwen Dong, Gang Zhang* and Fan Zhang*

Nat. Commun.2025

https://www.nature.com/articles/s41467-025-57821-7

長(zhǎng)按掃碼，查看原文