全球塑料產(chǎn)量與日俱增，被廣泛地應(yīng)用于人們的日常生活，但隨之而來的問題是大部分塑料很難被妥善回收，造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染等問題。聚苯乙烯是現(xiàn)代塑料工業(yè)中的重要材料之一，約占目前全球塑料市場(chǎng)份額的7%。由于聚苯乙烯的原子通過強(qiáng)的C-C鍵和C-H鍵連接，在自然環(huán)境中很難降解。因此，通過化學(xué)方法降解廢棄聚苯乙烯，將其轉(zhuǎn)化為高價(jià)值化學(xué)品，實(shí)現(xiàn)升級(jí)回收利用，具有重大的理論和現(xiàn)實(shí)意義。然而，如何在溫和、無金屬催化條件下高效地實(shí)現(xiàn)廢棄聚苯乙烯的回收利用，這是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。
圖1 PPOPs用于聚苯乙烯光氧化降解的優(yōu)點(diǎn)
圖2 不同光敏劑的篩選及小分子光敏劑和PPOPs的結(jié)構(gòu)
圖3 PPOP-7的相關(guān)表征
通過在聚合物降解時(shí)的聚苯乙烯表面水接觸角的變化（圖6a），X射線衍射的變化（圖6b），玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的變化（圖6c）以及聚苯乙烯分子量的變化（圖6d），作者提出了聚苯乙烯氧化降解的可能機(jī)理（圖7）。
綜上，該課題組利用聚卟啉多孔有機(jī)聚合物（PPOPs）作為光敏劑，實(shí)現(xiàn)了聚苯乙烯在空氣中的高效綠色降解。這種塑料降解方法具有條件溫和、溶劑綠色、操作簡(jiǎn)單、以空氣為氧化劑等優(yōu)點(diǎn)，并且適用于具有苯乙烯結(jié)構(gòu)單元的多種不同類型的聚合物。通過在室溫、空氣條件下，無金屬催化的光促進(jìn)氧化降解不僅能為實(shí)際塑料廢棄物的升級(jí)循環(huán)回收提供一種新的思路，還有望解決目前日趨嚴(yán)重的環(huán)境危機(jī)。
文章鏈接：https://doi.org/10.1039/D3GC04197B
- 四川大學(xué)肖嘯課題組 Nat. Commun.：有機(jī)光催化劑助力廢棄塑料的升級(jí)回收 2025-05-19
- 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)邱博誠教授團(tuán)隊(duì) Small：電化學(xué)實(shí)現(xiàn)PET塑料瓶增值為C2化學(xué)品乙醇酸 2023-05-29
- 華東師范大學(xué)趙晨教授團(tuán)隊(duì)《Nat. Commun.》: 廢棄塑料PET轉(zhuǎn)化為汽車燃料和防凍劑 2022-06-13
- 四川大學(xué)王玉忠院士團(tuán)隊(duì)2023年在高分子材料循環(huán)與升級(jí)回收研究方向的成果集錦 2024-02-05
- 上海交大申濤團(tuán)隊(duì)/陳向洋團(tuán)隊(duì) Angew：光電協(xié)同助力聚苯乙烯塑料發(fā)散性升級(jí)回收 2025-06-15
- 西安交大張志成/龔紅紅團(tuán)隊(duì) Adv. Sci.：通過π-共軛聚苯乙烯中電子效應(yīng)協(xié)同調(diào)控平衡聚合物電介質(zhì)儲(chǔ)能密度與能量損耗間的矛盾 2025-01-31
- 南工大材料學(xué)院 Nano Lett.：基于“蛇皮”生物結(jié)構(gòu)啟發(fā)制備HIPS/Gt@Cu合金導(dǎo)熱復(fù)合材料，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)熱系數(shù)正溫度依賴性 2025-01-18
