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图 酚类离子液体介导的PET升级回收以及与CO2共聚合的总体策略示意图:通过设计具有特殊π-π相互作用的酚类离子液体,在70 °C的温和条件下实现PET废料的高效降解,突破传统高温高能耗的回收瓶颈;同时通过一锅法实现废PET和CO2向高性能聚脲的转化
在国家自然科学基金项目(批准号:52522301)等资助下,东华大学/苏州大学严锋教授团队在废弃聚酯升级回收领域取得进展。相关研究成果以“基于酚类离子液体的聚对苯二甲酸乙二醇酯低温升级回收(Low-temperature polyethylene terephthalate upcycling by phenolic ionic liquids)”为题,于2026年5月11日在线发表于《自然•可持续发展》(Nature Sustainability)杂志上,论文链接:https://www.nature.com/articles/s41893-026-01832-9。
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)应用广泛,但在自然环境中难以降解。目前,多数废旧PET采用机械法回收,但回收材料因性能下降只能降级使用。相比之下,化学法回收PET(如甲醇解、氨解、水解等)可获得高值单体,但其普遍存在反应条件苛刻、能耗高、设备腐蚀严重及产物分离复杂等问题。
针对上述挑战,研究团队提出了一种基于酚类离子液体的PET低温解聚新方法。通过酚类阴离子与PET主链苯环间的强π-π相互作用,以及阴离子与亲核试剂间的协同效应,该体系在70 °C的温和条件下即可实现PET的完全降解。在面向100 g真实混合PET废弃物(包括塑料瓶、胶带和织物)的实验验证中,该催化体系展现出优异的选择性解聚能力,对苯二甲酸二甲酯(DMT)的产率高达93.1%,且纯度较高,展现出较好的应用潜力。
此外,该研究提出了“协同升级”新思路,利用该类离子液体的双功能催化特性,无需复杂的分离纯化,即可将PET氨解产物与CO2共聚合成高性能聚脲材料。这一成果不仅为塑料升级回收提供了新视角,更展示了将废弃PET和CO2有机耦合制备高附加值材料的可行策略,同步实现了废弃聚酯高值化与碳资源化利用的双重目标。该研究为解决全球塑料污染困境、推动二氧化碳资源化利用及实现可持续闭环经济提供了可能方案。