我国学者与海外合作者在可循环聚酯塑料研究方面取得进展
日期：
2022-12-02
浏览次数:
404
研究成果以“基于简单偕二烷基取代戊内酯的可循环聚合物平台（A circular polyester platform based on simple gem-disubstituted valerolactones）”为题，于2022年11月8日发表在《自然·化学》（Nature Chemistry）杂志上。在国家自然科学基金项目（批准号：21774017）等资助下，大连理工大学徐铁齐教授团队与合作者美国科罗拉多州立大学Eugene Y.-X. Chen教授在可循环类聚烯烃聚酯塑料研究方面取得进展。研究成果以“基于简单偕二烷基取代戊内酯的可循环聚合物平台（A circular polyester platform based on simple gem-disubstituted valerolactones）”为题，于2022年11月8日发表在《自然·化学》（Nature Chemistry）杂志上。论文链接：https://www.nature.com/articles/s41557-022-01077-x。基于碳-碳键主链的聚烯烃类塑料在日常生活中应用广泛，然而由于碳-碳键和碳-氢键的相对化学惰性，该类塑料很难在自然环境中消融，带来严重的白色污染等环保问题。设计和开发本身具有化学回收性可闭环使用的聚合物有望从源头阻止白色污染，并减少对不可再生资源的依赖，因而成为近年来高分子化学领域的一个研究热点。闭环聚合物材料的开发需要兼顾聚合物的可聚合性、循环回收性和各项物理性能等多种要求，设计和开发新型单体并用于构建性能优异的可循环聚合物是其中最关键一环。大连理工大学徐铁齐教授团队与合作者以商业化的生物基δ-戊内酯为原料，通过简单的偕二烷基取代策略，发展了基于六元环酯衍生物单体的闭环聚酯平台，开发出一类具有优异物理性能的新一代可循环类聚烯烃聚酯塑料（图）。在本项研究中，他们发现偕二烷基取代的戊内酯单体可在室温下经镧配合物等催化体系实现可控开环聚合，并且其聚合上限温度明显低于δ-戊内酯，表明其所形成的聚合物具有更好的解聚性。通过对解聚反应条件的优化，该团队发现该类聚酯经氯化锌催化可在相对温和的条件下100%解聚为单体。值得指出的是，经解聚回收的单体无需纯化即可重新用于聚合反应再次合成相同的聚合物，从而实现“ 单体-聚合物-单体”的闭合循环。该团队还发现改变烷基取代基的链长可有效调控聚酯材料的各项物理性能，包括聚合物的结晶性、熔融转变温度、拉伸强度、延展性和韧性等。此外，基于二乙基和二丙基取代的聚酯材料还展现出了优异的阻隔性能，其氧气渗透率和水蒸气透过率均可媲美商品化的低密度聚乙烯，因而有望在包装等应用领域实现替代。该研究成果为开发具有内在化学回收性的闭环聚合物提供了一种新的思路，并有望加速高性能可循环类聚烯烃聚酯塑料的开发进程，推动可循环聚合物的实际应用。
Hot News
/
相关推荐
2026
-
10
-
22
点击次数:
2
来源：X-MOL本文提出了一种环境无害的无铅双钙钛矿光电探测器，其构型为 FTO/PCBM/La2NiMnO6/CuI/碳。拟议设计配置已通过 SCAPS-1D 进行数值分析，通过优化吸收层厚度、受体掺杂、缺陷密度和界面质量，开发出高性能光电探测器。LNMO（鑭镍锰氧化物）作为吸收剂，在可见光近红外区域具有超过 100,000 cm-1 的高吸收系数，并且与 PCBM（苯基 C6...
2026
-
10
-
21
点击次数:
16
来源：X-MOL三氧化钨（WO3）是一种众所周知的光致变色材料，在光照下会发生可逆的颜色变化，使其在智能窗、光存储和传感设备等领域具有广阔的应用前景。本研究通过调控水热反应温度和盐酸浓度，成功合成了一种形貌均匀且可控的WO3神经网络状结构。此外，本研究系统地考察了所制备WO3颗粒的光致变色响应时间，并筛选出响应速度最快的最佳样品。为了显著提升光致变色性能，本研究引入了稀土元素铒（Er）作为掺杂剂。...
2026
-
10
-
21
点击次数:
15
来源：X-MOL为了寻找高效的二氧化碳还原光催化剂，稀土元素掺杂因其独特的电子结构和能级而备受关注，这些特性能够显著提高光吸收和电荷转移效率。本研究采用表面活性剂辅助水热法合成了铒掺杂的二维超薄BiOCl纳米片。铒掺杂不仅抑制了光生载流子的复合，而且进一步增强了BiOCl纳米片的光催化记忆效应。铒掺杂与预先可见光照射诱导的光催化记忆效应的协同作用，极大地调控了BiOCl纳米片的内部电子态。实验和密...
2026
-
10
-
20
点击次数:
34
来源：X-MOL追求甲醇氧化羴基化为二甲基碳酸酯（DMC）高效催化剂的努力受限于在传统单基点/混合位点同时激活 CO 和甲醇的动力学挑战。本研究通过对双金属锌/铒-ZIF 进行热解，演示 0 了 Co–CoO x 界面工程策略，以构建 Co@NC 催化剂。系统调节锌/辅导比和热解温度控制纳米颗粒尺寸和氧化态，产生最佳催化剂 Co@NC-4，表现出高 DMC 时空产率（5.9 g DMC g cat...