王玉忠院士团队在高分子材料的化学升级回收取得新进展

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高分子材料被广泛应用于国民经济的各个行业，全球年产量高达5亿吨，但其废弃后主要被焚烧、填埋或直接丢弃在环境中，造成了严峻的环境问题和资源浪费。化学回收通过将聚合物转化为原料单体、液体燃油或高值化学品以实现高分子材料的循环经济，应用前景广阔，但由于深度解聚至小分子水平，该方法仍面临反应周期长、溶剂消耗大、反应选择性差、分子产物分离纯化困难等难题。因此，亟待开发高效绿色的高分子化学循环与升级回收技术。

       我院王玉忠院士团队在废旧高分子材料的化学回收领域开展了二十多年研究，提出了以制备高附加值化学品或功能材料为导向的化学升级回收新思路。近年专门建立了以徐世美教授牵头的几十名师生组成的回收循环研究组，研究涵盖了聚烯烃、聚酯、不饱和聚酯、环氧树脂等量大面广的热塑性及热固性高分子材料。近年来，提出了可控降解化学升级回收制备超分子粘合剂的新方法（Adv Mater, 2023, 2310779; Mater Horiz, 2019, 6, 1733; Mater Horiz, 2021, 8, 234），发展了微波溶胀可控致孔（ACS Sustain Chem Eng, 2020, 8, 2226）、二元碱协同催化水解以及高效降解的新原理（Green Chem, 2019, 21, 3006; Green Chem, 2019, 21, 2487; Chem Eng J, 2019, 361, 21; J Hazard Mater, 2020, 384, 121465; ACS Sustain Chem Eng, 2020, 8, 16010），开发了选择性化学解聚回收单体的新技术（Green Chem, 2022, 24, 3284; Chem Eng J, 2023, 470, 144032），为废旧高分子材料的化学循环与升级回收开辟了全新思路。鉴于在回收领域所取得的创新成果及影响，受国内外知名期刊的邀请撰写综述论文（Mater Today, 2023, 64, 72; Green Chem, 2022, 24, 701; 高分子学报, 2022, 53, 1005），并提出了该领域的挑战及未来发展方向。
        近期，该团队提出了一种绿色无溶剂的废旧PET化学升级回收制备抗紫外功能材料的新策略，即反应型二苯乙炔功能单体通过微醇解和再聚合的一锅酯交换反应原位共聚到废旧PET的大分子链中。二苯乙炔基团吸收短波高能紫外线，然后释放长波低能荧光；同时，紫外线诱导的二苯乙炔基团之间的化学光交联反应产生扩展的π-共轭体系，导致紫外线吸收带发生红移（由于HOMO-LUMO间隙减少）并形成PET链之间的化学交联点（增加了链间相互作用力）。因此，随着高强度紫外线辐射时间的增加，升级回收PET表现出“反向增强”（即不降反升）的抗紫外线能力和拉伸强度，突破了传统高分子材料在长时间紫外线照射下不可避免的发生光降解和性能下降的难题。
       该工作以“Dual Photo-Responsive Diphenylacetylene Enables PET In-Situ Upcycling with Reverse Enhanced UV-Resistance and Strength”为题发表在《Angew Chem Int Ed》（2023, e202314448），并被遴选为VIP论文（Very Important Paper）。四川大学为第一单位，第一作者为环保型高分子材料国家地方联合工程实验室的硕士范丽霞，通讯作者为陈琳研究员和王玉忠院士，研究得到国家重点研发计划（2021YFB3700203）和111计划（B20001）等资助。
      原文链接：https://doi.org/10.1002/anie.202314448
      文章来源：四川大学
       王玉忠,中国工程院院士，四川大学教授。1994年6月四川大学博士研究生毕业，获博士学位。长期以来， 一直在高校从事教学与科研工作。 1999 年受DAAD资助在德国 Max Planck Institute for Polymer Research 作访问教授， 2002 年受英国皇家学会资助在英国 The University of Nottingham 作访问教授。 1995 年在四川大学晋升教授，1997 年获得博士生导师资格, 2015年当选中国工程院院士。创建环保型高分子材料国家地方联合工程实验室、环境友好高分子材料教育部工程研究中心和降解与阻燃高分子材料省高校重点实验室及相应的四川省国际合作基地，并任主任。中国兵工学会阻燃专业委员会荣誉主任委员、中国塑协降解塑料专委会副会长、全国生物基材料及降解制品标准化技术委员会副主任委员、国家科技奖励评审专家、公安部科技奖励评审专家、教育部科技委学部委员等，担任Polymer Degradation and Stability、Journal of Applied Polymer Science等12个中英文期刊编委、CCL副主编。荣获"全国优秀科技工作者"称号，入选 " 新世纪百千万人才工程 " 国家级人选、国家杰出青年科学基金获得者、教育部 " 长江学者奖励计划 " 特聘教授、教育部创新团队带头人、入选"教育部跨世纪优秀人才"计划，四川省学术与技术带头人。获得何梁何利科技进步奖、四川省最高科技奖“科技杰出贡献奖”、中国工程院光华工程科技奖青年奖(第五届)、四川省杰出青年科技创新奖、四川省优秀研究生指导教师称号、宝钢教育奖优秀教师奖、四川大学首届"最受学生欢迎教师奖"、四川大学2015年度(首届)产学研合作年度杰出贡献奖一等奖。