在“碳达峰”和“碳中和”的大背景下,废塑料的回收与利用引起了全球的广泛关注。但是目前的研究主要集中于热塑性高分子材料,对具有稳定交联结构的热固性高分子材料的研究则相对较少。目前绝大多数热固性塑料废弃物被焚烧、填埋或直接丢弃在自然环境中,造成了巨大的资源浪费和环境污染。环氧树脂(EP)是一类典型的热固性高分子材料,稳定的三维交联结构使其具有优异的机械性能和化学稳定性,但其不溶、不熔的特性使其回收利用十分困难。与通常表现为“降级回收”的物理回收方法相比,化学回收方法灵活、可设计性强,最具升级回收的潜力,但其依然存在反应条件苛刻、降解产物混杂等问题。混杂的降解产物在再利用前通常需要复杂的后处理工艺如多步的分离和纯化,造成了降解产物的再利用率低、回收成本及能耗增加的问题。因此,迫切需要发展一种既能使EP在简单、温和条件下高效降解,又能同步对混杂降解产物进行原位分离的回收策略。
近期,四川大学王玉忠院士团队发展了一种集催化氧化和产物原位分离为一体的回收方法,即利用反应溶剂与催化剂间的相互作用使EP在温和条件下高效降解,同时利用降解产物所含活性基团与催化剂间的超分子相互作用实现混杂降解产物的原位分离,并将其推广至了商用的纤维增强环氧树脂复合材料。相关成果以“An Integrative Chemical Recycling Approach for Catalytic Oxidation of Epoxy Resin and in-situ Separation of Degraded Products”为题发表在《Angewandte Chemie International Edition》上。第一作者为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刘炉璐,通讯作者为刘雪辉副研究员和王玉忠院士。
图4 商用纤维增强环氧树脂复合材料的降解
原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/ange.202405912
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