塑料制品在人們的日常生活中已經(jīng)成為了不可或缺的一部分，應(yīng)用極為廣泛。但每年產(chǎn)生的數(shù)百萬噸塑料垃圾給人類的生存和發(fā)展帶來了諸多隱患。塑料的可持續(xù)發(fā)展是解決塑料污染問題的必要手段。因此，急需發(fā)展新方法實(shí)現(xiàn)從傳統(tǒng)的“線性材料經(jīng)濟(jì)模式”到“循環(huán)材料經(jīng)濟(jì)模式”轉(zhuǎn)變的閉環(huán)循環(huán)使用。
近日，青島科技大學(xué)高分子學(xué)院孫洪廣課題組聯(lián)合青島能源所王慶剛研究員，以聚酯塑料為研究對(duì)象，通過化學(xué)方法，將聚酯塑料降解為初始聚合單體或增值化學(xué)品，降解產(chǎn)物再聚合形成原始材料或其它高端材料，實(shí)現(xiàn)塑料的閉環(huán)循環(huán)利用方面開展了系列研究工作。相關(guān)研究取得了新進(jìn)展：
成果一：以“Catalyst-free amino-alcoholysis depolymerization strategy: a facile and powerful tool for chemical recycling of poly(bisphenol A carbonate)”為題目，發(fā)表在化學(xué)Top期刊Green Chemistry。該研究提出了一種不添加催化劑降解BPA-PC的新方法，以胺醇為降解試劑，實(shí)現(xiàn)了BPA-PC的高效升級(jí)回收得到聚合單體BPA和高附加值產(chǎn)物2-噁唑烷酮（如圖1所示），此外，利用回收單體BPA再次聚合得到BPA-PC，形成BPA-PC材料化學(xué)回收的閉環(huán)循環(huán)。高分子學(xué)院碩士研究生周先悅、柴茂青為論文的共同第一作者，孫洪廣為第一通訊作者，青島科技大學(xué)為第一通訊單位。
成果二：以“Chemical upcycling of poly(lactide) plastic waste to lactate ester, lactide, and new poly(lactide) under Mg-catalysis condition”為題目，發(fā)表在化學(xué)Top期刊Chinese Chemical Letters。該研究通過使用雙（雙三甲基硅基）胺鎂[Mg(HMDS)2]作為催化劑，將廢棄聚丙交酯（PLA）塑料降解為丙交酯、乳酸酯，利用一種新的“解聚-再聚合”策略合成新的聚丙交酯聚合物（如圖2所示），實(shí)現(xiàn)了聚丙交酯（PLA）塑料的化學(xué)閉環(huán)循環(huán)利用。高分子學(xué)院碩士研究生周先悅、劉秋陽為論文的共同第一作者，孫洪廣為第一通訊作者，青島科技大學(xué)為第一通訊單位。
成果三：以“Closed-loop chemical recycling of poly(ε-caprolactone) by tuning reaction parameters”為題目，發(fā)表在Polymer Chemistry期刊。該研究首次報(bào)道了以雙（雙三甲基硅基）胺鎂[Mg(HMDS)2]作為催化劑，實(shí)現(xiàn)“ε-CL到PCL再到ε-CL”的聚合單體閉環(huán)循環(huán)和“PCL到ε-CL再到PCL”的聚合物閉環(huán)循環(huán)過程（如圖3所示），建立了商業(yè)醫(yī)用材料PCL的循環(huán)生命周期。高分子學(xué)院碩士研究生蘇家豐為論文的第一作者，孫洪廣為第一通訊作者，青島科技大學(xué)為第一通訊單位。
以上研究工作均獲得了國家自然科學(xué)基金、山東省泰山學(xué)者等項(xiàng)目的支持。
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