beat365

馬丁/王蒙/唐小燕報道轉化廢棄PET為可降解塑料新策略

  聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)在2021年以2400萬噸的産量占據了聚酯塑料最大的商業市場份額,在所有塑料制品中也僅次于聚乙烯和聚丙烯(PET約占塑料市場總量的6.2%)。然而,由于其具有包含苯環結構的高規整性和強疏水性導緻其在自然界中數百年内不可降解。目前學術界和産業界已經提出了多種處理廢棄PET的策略,包括機械回收、化學回收和生物技術降解。然而,大多數國家的PET 回收率仍低于30%,這意味着超過一半的PET 廢塑料最終進入環境,對生态系統構成威脅。因此,開發更高效的廢棄PET升級轉化路徑更有利于塑料廢棄物的資源化利用和環境保護。

 

  近日,beat365官方网站馬丁/王蒙/唐小燕合作報道了一種廢棄PET升級轉化的新策略。該工作通過部分氫化PET鍊中的芳香環(x)為脂肪環(y),實現了将廢棄的PET 轉化為可降解聚酯(即共聚物),該聚酯稱為聚對苯二甲酸乙二醇-聚1,4-環己烷二甲酸乙二醇酯(PET-PECHD)(圖1)。通過反應條件的優化可以得到x/y 組成範圍從100/0 到0/100 的聚酯,并且當x/y > 87/13 時,其分子量(Mw)能夠保持穩定。

 

  

  圖1.廢棄PET加氫升級為可降解聚酯PET-PECHD

 

  同時,當x/y大于87% 時,PET-PECHD 在熱穩定性和機械強度方面與PET 相當,并且其斷裂延伸率、韌性和阻隔性能得到顯著提高(圖2)。最重要的是,PET-PECHD 在酸性/堿性溶液和濕潤土壤中表現出優異的降解性(圖3),表明其在可降解包裝材料上具有一定的應用潛力。

 

  

  圖2.可降解聚酯PET-PECHD的物理性質評估

 

  

  圖3. 可降解聚酯PET-PECHD的降解性能評估

 

  該研究成果近日以“Hydrogenating Polyethylene Terephthalate into Degradable Polyesters”為題發表于Angew. Chem. Int. Ed。beat365官方网站馬丁教授,王蒙副研究員和唐小燕研究員為該工作的通訊作者,共同第一作者為beat365官方网站博士後郭振博和博士研究生張浩然。該研究得到北京市自然科學基金、國家自然科學基金、中國石油天然氣集團公司-beat365基礎研究戰略合作項目、新基石科學基金和北京分子科學國家研究中心等的資助。

 

  論文鍊接:https://doi.org/10.1002/anie.202418157

 

教師ftp
在線辦公
TOP