塑料污染問題亟待有效的解決途徑。當前,機械回收通常導致降級回收,而化學回收往往帶來難以承受的環境足跡。通過合理的分子結構設計,可實現相輔相成的閉環、溫和條件下的機械與化學回收,從而滿足雙循環回收理念。
據此,瑞典皇家理工學院韓悅、Minna Hakkarainen 團隊與中科院化學所周恒、趙彤團隊合作,以含有三苯基甲烷結構的聚酯,實現并驗證了以上雙循環回收理念。根據可雙循環回收聚合物的特征,建議優選機械回收,適時切換為化學回收。
2025年1月12日,相關研究成果以“Molecular Design for Dual Circularity: Polyester with Complementary Mechanical and Chemical Recyclability under Mild Conditions”為題發表于Angewandte Chemie International Edition期刊(Angewandte Chemie International Edition, 2025, 10.1002/anie.202421431)。瑞典皇家理工學院韓悅為第一、通訊作者(現已加盟中科院寧波材料所),中科院化學所周恒研究員為共同通訊作者。
圖1 – 具有雙循環回收特性的聚酯。 (a)雙循環可回收性,兼顧相輔相成的機械回收特性與化學回收特性;(b)具有三苯基甲烷結構的聚酯及其合成;(c)典型鏈段結構;(d)分子堆積模型。
圖2 – 聚酯的性能。(a)DSC;(b)拉伸曲線;(c)當前聚合物體系力學性能與常用聚合物的對比;(d)水滲透性;(e-f)成膜及其柔韌性。
圖3 – P3Ad的機械回收。(a)機械回收歷程;(b)GPC表征;(c)拉伸行為;(d)回收前后各項性能對比。
論文信息:Yue Han,* Pingxia Zhang, Heng Zhou,* Tong Zhao, Karin Odelius, Minna Hakkarainen. Molecular Design for Dual Circularity: Polyester with Complementary Mechanical and Chemical Recyclability under Mild Conditions. Angewandte Chemie International Edition, 2025, 10.1002/anie.202421431
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202421431
- 化學所劉國明研究員團隊 Macromolecules:新型可持續聚酯P(MVL)???的晶體結構解析 2026-03-21
- 化學所劉國明、巴斯克大學Alejandro J. Muller、都靈理工大學Alberto Fina《Macromolecules》:石墨烯納米紙中生物聚酯不同穩定性的晶體 2026-03-18
- 長春應化所陳學思/龐烜團隊 Angew:基于電子效應調控的雙功能鐵催化劑催化環氧化物與環狀酸酐可控共聚-合成高分子量聚酯材料 2026-03-05
- 廣東省科學院生醫所謝東Small綜述:用于高性能鋰離子電池的聚丙烯酸基水性粘結劑-從分子結構設計到性能研究 2024-11-05
- 西安交大丁書江教授團隊 Angew:多重動態鍵驅動全固態鋰電池正極/聚合物電解質一體化 2023-07-14
- 上科大凌盛杰《Adv. Funct. Mater.》:雙物理交聯絲素離子彈性體構建運動和觸覺感受器 2023-04-08
- 北化曹鵬飛/王騰/田明/張立群 JACS:橡膠制品的升級化學回收 2026-03-04