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  廢舊聚對苯二甲酸丁二醇酯（PBT）因其卓越的耐熱性、絕緣特性和機(jī)械性能，被廣泛應(yīng)用于電子、汽車以及日常消費(fèi)品領(lǐng)域。然而，由于其穩(wěn)定的苯環(huán)結(jié)構(gòu)和疏水特性，PBT在自然環(huán)境中難以降解。傳統(tǒng)的處理方式不僅造成資源浪費(fèi)，還可能引發(fā)環(huán)境污染問題。目前的回收技術(shù)普遍面臨材料性能下降和經(jīng)濟(jì)可行性不足的挑戰(zhàn)。盡管聚合物直接轉(zhuǎn)化策略展現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景，但將廢舊PBT高效升級為高性能材料仍受到工藝復(fù)雜性和資源密集型瓶頸的限制，同時(shí)所獲得的材料在實(shí)際應(yīng)用場景中也存在一定的局限性。 

  為應(yīng)對上述問題，化學(xué)與精細(xì)化工廣東省實(shí)驗(yàn)室的蔡秋泉副研究員、浙江理工大學(xué)的張洪杰以及浙江大學(xué)的朱蔚璞教授受基因編輯技術(shù)的啟發(fā)，首次提出了一種模塊化分子編輯策略。該策略通過精準(zhǔn)修飾廢棄PBT分子的主鏈和端基，以廢棄PBT為原料實(shí)現(xiàn)了向高性能PBAT的轉(zhuǎn)化，從而為廢舊聚酯的閉環(huán)再生提供了新途徑。此外，該策略的工業(yè)可擴(kuò)展性已在100升中試規(guī)模生產(chǎn)中得到驗(yàn)證。與傳統(tǒng)的商用PBAT（通常需要與其他聚合物共混或添加助劑以滿足性能要求）相比，基于本策略生產(chǎn)的PBAT在拉伸強(qiáng)度和韌性方面表現(xiàn)出顯著優(yōu)勢，無需額外添加助劑，并具備可編程特性。這種材料適用于多種應(yīng)用場景，包括注塑成型部件、3D打印組件、薄膜、包裝材料、纖維和織物等。此外，該PBAT可通過重新引入PBT或單體實(shí)現(xiàn)閉環(huán)的“聚合物到聚合物”回收，從而大幅提升其社會(huì)可持續(xù)性。當(dāng)材料無法再進(jìn)行回收時(shí)，其仍可通過堆肥保持生態(tài)可持續(xù)性，有效避免對環(huán)境造成有害積累。本研究成功實(shí)現(xiàn)了報(bào)廢PBT向高性能材料的直接轉(zhuǎn)化，而技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析進(jìn)一步表明，該方法在環(huán)境和經(jīng)濟(jì)效益方面具有顯著優(yōu)勢。

  該研究以Modular Molecular Editing of End-of-Life PBT for High-Performance Sustainable and 3D-Printable Platforms為題發(fā)表在Advanced Materials上�；瘜W(xué)與精細(xì)化工廣東省實(shí)驗(yàn)室(簡稱汕頭實(shí)驗(yàn)室)為本論文第一通訊單位，汕頭實(shí)驗(yàn)室蔡秋泉副研究員、浙江理工大學(xué)張洪杰和浙江大學(xué)朱蔚璞教授為本文共同通訊作者。文章的第一作者是汕頭實(shí)驗(yàn)室的聯(lián)合培養(yǎng)碩士研究生謝慧林和碩士研究生肖廣。

圖1：廢舊PBT進(jìn)行模塊分子編輯的示意圖

圖2：四種不同端基產(chǎn)物的核磁與質(zhì)譜表征結(jié)果

圖3：性能表征結(jié)果

圖4：應(yīng)用展示

圖5：閉環(huán)回收與堆肥降解評估

圖6：本工作路線的經(jīng)濟(jì)效益分析

  該研究工作得到了國家自然科學(xué)基金（項(xiàng)目編號：52403130、22405242、22275164）、廣東省基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究基金（項(xiàng)目編號：2023A1515110526）以及廣東省科技創(chuàng)新戰(zhàn)略專項(xiàng)資金（項(xiàng)目編號：STKJ202209079）的資助。

  論文鏈接：https://doi.org/10.1002/adma.202503881

  課題組介紹：蔡秋泉，化學(xué)與精細(xì)化工廣東省實(shí)驗(yàn)室紡織材料創(chuàng)新中心副研究員、聚鏈科技(汕頭)有限公司執(zhí)行董事。2021年6月于浙江大學(xué)高分子科學(xué)與工程學(xué)系獲理學(xué)博士學(xué)位。作為創(chuàng)始人孵化成立聚鏈科技(汕頭)有限公司。目前專注于可降解高分子材料的創(chuàng)新合成方法與功能化的研究。主持項(xiàng)目包括國家自然科學(xué)基金、廣東省基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究基金、廣東省科技創(chuàng)新戰(zhàn)略專項(xiàng)（“大專項(xiàng)+任務(wù)清單”）、汕頭市引進(jìn)項(xiàng)目帶頭人落地孵化精細(xì)化工企業(yè)專項(xiàng)資金項(xiàng)目，獲化學(xué)與精細(xì)化工廣東省實(shí)驗(yàn)室青年人才引進(jìn)啟動(dòng)項(xiàng)目支持。以通訊作者或第一作者在Adv. Mater.、Mater. Today、Angew. Chem. Int. Ed.、Macromolecules等國內(nèi)外學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表SCI論文10余篇，申請中國發(fā)明專利14件，已獲授權(quán)9件，授權(quán)美國專利1件，申請國際PCT專利2件。