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四川大学王玉忠院士团队 Angew VIP论文:PET化学升级回收制备抗紫外新材料
2023-12-11  来源:高分子科技

  高分子材料被广泛应用于国民经济的各个行业,全球年产量高达5亿吨,但其废弃后主要被填埋、焚烧或直接丢弃于环境中,造成了严峻的环境问题和资源浪费。化学回收通过将聚合物转化为原料单体、液体燃油或高值化学品以实现高分子材料的循环经济,应用前景广阔,但由于深度解聚至分子水平,该方法仍面临反应周期长、溶剂消耗大、反应选择性差、分子产物分离纯化困难等题。因此,亟待开发高效绿色的高分子化学循环与升级回收技术。



  四川大学王玉忠院士团队在废旧高分子材料的化学回收领域开展了二十多年研究,提出以制备高附加值化学品或功能材料为导向的化学升级回收新思路,研究涵盖了聚烯烃、聚酯、不饱和聚酯、环氧树脂等量大面广的热塑性及热固性高分子材料。近期,他们提出了一种绿色无溶剂的废旧PET化学升级回收制备抗紫外功能材料的新策略,即反应型二苯乙炔功能单体通过微醇解和再聚合的一锅酯交换反应原位共聚到废旧PET大分子链中。二苯乙炔基团吸收短波高能紫外线,然后释放长波低能荧光;同时,紫外线诱导的二苯乙炔基团之间的化学光交联反应产生扩展的π-共轭体系,导致紫外线吸收带发生红移(由于HOMO-LUMO间隙减少)并形成PET链之间的化学交联点(增加了链间相互作用力)。因此,随着高强度紫外线辐射时间的增加,升级回收PET表现出反向增强”(即不降反升)的抗紫外线能力和拉伸强度,突破了传统高分子材料在长时间紫外线照射下不可避免的发生光降解和性能下降的难题。


1二苯乙炔官能团的双重光响应 


2废旧PET的原位化学升级回收与抗紫外性能 


3升级回收PET的双重光响应及防伪应用


本工作的设计思路图


  该工作以“Dual Photo-Responsive Diphenylacetylene Enables PET In-Situ Upcycling with Reverse Enhanced UV-Resistance and Strength为题发表在《Angew Chem Int Ed》(2023, e202314448),并被遴选为VIP论文(Very Important Paper。第一作者四川大学环保型高分子材料国家地方联合工程实验室的硕士研究生范丽霞,通讯作者为陈琳研究员王玉忠院士。相关研究工作得到国家重点研发计划(2021YFB3700203)和111计划(B20001资助。

 

  原文链接:https://doi.org/10.1002/anie.202314448

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(责任编辑:xu)
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