Nature：实现塑料接管的新工艺 – 质料牛

一、实现塑料【导读】 

销毁塑料及含塑料质料的接管大批排放给全天下生态零星带来了重大压力，组成为了一场紧迫的工艺情景惊险。为飞腾资源破费以及缓解销毁物对于情景的质料破损，睁开塑料与含塑料复合质料的实现塑料循环经济已经势在必行。尽管化学接管被视为最具后劲的接管接管道路之一，但环氧树脂以及轻质纤维增强环氧复合质料的工艺接管仍是一浩劫题。特意是质料高功能轻质纤维增强环氧复合质料的接管，亟待找到可行且实用的实现塑料处置妄想。

随着风能技术的接管普遍运用，销毁风力涡轮机叶片的工艺数目不断俯冲，这使患上环氧树脂及其复合质料的质料实用接管策略变患上至关紧张。处置这一下场将有助于减轻销毁质料对于情景的实现塑料负面影响，增长循环经济的接管睁开。可是工艺，热固性塑料的接管依然颇具挑战性。。

二、【下场掠影】

克日，丹麦奥胡斯大学的Troels Skrydstrup以及Alexander Ahrens报道了一种立异的过渡金属催化策略，该策略可从环氧复合股料中接管聚合物修筑基元双酚A以及残缺纤维。这一以钌为催化剂的脱氢/键断裂/复原串联反映能实用断开聚合物中最罕有的C（烷基）-O键。他们揭示了这种措施在相关的未修饰胺固化环氧树脂以及商业复合股料中的运用，搜罗风力涡轮机叶片的外壳。试验服从表明，化学接管热固性环氧树脂以及复合质料是着实可行的。相关下场以“Catalytic disconnection of C–O bonds in epoxy resins and composites”为题宣告在Nature上。

 三、【中间立异点】

该钻研报道了一种立异性的化学接管措施，可从环氧复合股料中接管聚合物妄想基元以及纤维。

 四、【数据概览】

图1 热固性环氧树脂中的目的C-O键以及相关模子化合物的催化解构。© 2023 Springer Nature

a.环氧树脂交联基体的展现图以及键合基团的份子妄想。

b.针对于差距的模子基质优化的反映条件，思考到键合基团以及妄想基元

图2Ru催化C-O键断裂的机理 © 2023 Springer Nature

a.Ru催化的受体有机化脱氢反映

b.断开C-O键的催化循环机理

c.检测到丙酮作为断开产物

d.模子1的解构能源学曲线

图3 环氧树脂的催化解构。 © 2023 Springer Nature

运用催化反映条件解构的环氧树脂规模 ；试验在氩空气下妨碍，经由柱层析分说后，经由收率判断产物

图4运用Ru催化从商业环氧复合股料中接管BPA以及纤维  © 2023 Springer Nature

a.经由催化熏染的复合质料样品规模。

b.在风力涡轮机叶片回降级解构条件。

图5商业纤维增强复合质料以及玻璃纤维的表征© 2023 Springer Nature

a.X射线微型合计机断层扫描，经由重修的图像堆展现纤维横截面的伪造切片。

b.重修图像堆的3D渲染，展现纤维机关；对于应空气的灰度级已经被渲染成透明；比例参见a中的二维切片。

c.经由火析X射线μ-CT数据取患上的纤维直径的直方图。

d.纯挚纤维以及接管纤维的XPS C 1s高分说率光谱。

e-h. 纯挚（e、f）以及接管纤维（g、h）的SEM图像。

五、【下场开辟】

总之，这项钻研旨在开拓一种化学接管措施，经由抉择性地断开环氧树脂固有的键合基团，而非酬谢配置的断裂点或者破损基体份子妄想。经由针对于树脂破费历程中组成的键，不光能从聚合物中释放纤维，还可能接管有价钱的聚合物修筑基元。因此，这种措施有助于实现环氧树脂以及纤维的循环运用，经由运用接管患上到的根基化学品破费新的聚合物。

原文概况：Ahrens, A., Bonde, A., Sun, H. et al. Catalytic disconnection of C–O bonds in epoxy resins and composites. Nature (2023).

https://doi.org/10.1038/s41586-023-05944-6

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