西工大许振教授、潘富平教授团队等 Nat. Commun.:聚丙烯废塑料的分级降解和升级转化制备磺酸盐表面活性剂
2025-12-02 来源:高分子科技
面向全球塑料污染治理的重大需求,聚烯烃废弃物的高值转化已成为化学工程与环境科学交叉的研究前沿。要实现从“白色污染”向“化学品”的转变,关键之一在于在复杂废弃物组分中精准调控高分子链的断裂行为。然而,聚丙烯(PP)等聚烯烃塑料在热解过程中通常遵循随机断链的机制,产物多为碳数分布宽、成分复杂的混合物,难以直接用作精细化学品原料。长期以来,该领域多依赖昂贵的催化剂设计或高能耗的后处理分离技术,缺乏高效的反应器工程平台。此外,对于组成不一、杂质复杂的实际废弃塑料,新方法能否突破“随机断链”的限制,具备实际有效性,一直是化学回收领域亟待研究和解决的问题。
近日,西北工业大学化学与化工学院许振教授、潘富平教授团队联合山东师范大学张其坤教授、同济大学王韬副教授和东北财经大学许建军教授团队开发了一种基于潜热调控的分级降解策略,用于在聚烯烃降解过程中精准控制烃类产物的碳数范围与链长分布,并进行了系统的交叉学科研究。
2025年11月25日相关工作以“Fractionated degradation and valorization of polypropylene waste into sulfonate surfactants”为题发表在《Nature Communications》上(Nature Commun.(2025))。
本工作首先通过设计一种独特的潜热分级降解反应器,利用不同链长烃类汽化潜热的差异,在反应过程中建立多级气液平衡(VLE),实现了PP向C6–C15及C15–C28 α-烯烃的尺寸选择性断裂(图1),获得了较传统方法更窄、更可控的产物分布。这一设计的核心在于构建了一个“回流与再降解”的闭环机