中國“強制使用再生塑料”時代第1展

2025年9月3-5日·浙江寧波，點擊上圖報名

5月28日，華東師范大學姜雪峰教授與趙銀松研究員團隊在《自然·可持續性》（Nature Sustainability）發表突破性成果，首次提出可見光/豐產銅催化芳基脫砜氯代策略，在常溫常壓、空氣兼容條件下實現聚砜塑料（PSFs）的高效化學回收。姜雪峰表示，這應當是世界上首次實現工程塑料在低能耗、真實場景下的降解回收。這一技術為聚砜塑料的高效化學回收開辟了新路徑，推動塑料循環經濟邁向新高度。

聚砜塑料：高性能背后的回收困境

聚砜塑料（PSFs）憑借耐高溫（玻璃化轉變溫度Tg高達230°C）、高強度（抗拉強度達110MPa）、抗化學腐蝕等媲美金屬的特性，被廣泛應用于醫療透析膜、航空航天部件、汽車機械外殼等高端領域，全球年需求量已達10萬噸且持續增長。然而，其回收卻面臨世界級難題：一方面，聚合物主鏈中的芳基C (sp2)–SO?鍵能高、分子鏈纏結緊密，傳統化學方法難以斷裂；另一方面，真實制品常混入聚烯烴、聚酯等復合塑料及色素、粘合劑、抗氧化劑等添加劑，導致降解過程復雜且低效。長期以來，PSFs退役后多以填埋或焚燒處理，不僅造成高值材料浪費，還可能釋放有毒物質，成為塑料循環經濟中的 “卡脖子” 環節。

顛覆性技術：可見光催化實現 “精準斷鍵-高值回收”

（一）核心原理

團隊開發的可見光/豐產銅催化體系以氯化銅（CuCl?）為光催化劑、氯化鈉/二氯甲烷為氯源、氧氣為氧化劑，通過以下路徑實現精準降解：

• 光激發活化：可見光照射下，銅鹽配體發生金屬電荷轉移（LMCT），生成高活性氯自由基（Cl·）；

• 定向斷鍵：氯自由基如同 “分子剪刀”，選擇性切斷PSFs主鏈中的芳基C (sp2)–SO?鍵，保留碳骨架完整性；

• 高值轉化：高分子降解為二氯代雙芳基醚單體，收率達85%，可直接用于合成新材料。

聚砜塑料的化學回收過程

（二）技術優勢

與傳統回收技術相比，該策略展現出四大革新性突破：

1.條件溫和：在常溫常壓及空氣環境中即可反應，低能耗壓縮生產成本；

2.抗干擾性強：可直接處理復合塑料及粘合劑、抗氧化劑的真實廢棄物，適配塑料回收真實場景；

3.產物高值化：降解產物為可直接用于聚合反應的二氯代雙芳基醚單體，而非低價值油/氣，實現 “塑料→高附加值化學品” 的閉環循環；

4.選擇性精準：氯自由基定向斷裂目標化學鍵，避免對分子中其他官能團的破壞。

（三）應用驗證

這一技術展現出強大的應用潛力——它可降解回收4類20種商用PSFs樹脂，涵蓋醫用透析膜、機械外殼等不同場景的真實塑料廢棄物，材料普適性好；同時，實現了克級規模升級降解回收，已驗證其工業化連續生產的可行性；另外，這項技術可以應用在混合塑料中，實現PSFs特異性回收，無需依賴原料純凈度。

科學實踐推動塑料全生命周期閉環

姜雪峰團隊在真實廢舊塑料降解回收領域的探索已走在世界前沿，相關的研究項目在海南也已有落地試點。其團隊的長期目標，是通過系統化、體系化的技術突破，逐一破解各類塑料的降解難題——從聚砜到更多工程塑料，從單一材料到復合廢棄物，最終構建覆蓋“回收-降解-再生”的全鏈條解決方案。

正如姜雪峰所言：“人類創造出高分子是對社會幫助非常大的一件事，但是使用完了以后，我們不能讓它廢棄在這個世界上，而應該讓它全生命周期地循環起來。”聚砜塑料回收技術的突破，正是這一理念的鮮活實踐。當分子層面的化學反應與產業層面的可持續需求深度結合，塑料污染的 “無解之題” 終將變為資源循環的 “可持續之答”。

相關資料：

姜雪峰，1980年12月出生于甘肅蘭州，是華東師范大學化學與分子工程學院二級教授、博導。他本科畢業于西北大學，后于中科院上海有機所獲碩博學位，又在美國Scripps研究所完成博士后研究，2024年當選為中國化學會會士。長期深耕有機硫化學等領域，提出 “面具策略”，構建起“3S綠色硫化學”體系，成果豐碩。在塑料循環領域，他帶領團隊歷經多年研究，其“真實塑料升級降解循環利用”項目成果突出，入圍上海市高價值專利運營大賽二十強，為塑料循環經濟貢獻關鍵力量，獲國家杰青、全國創新爭先獎等眾多榮譽，并擔任多個學術期刊編委。

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內容來源：華東師范大學官網；塑料循環新視界；