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塑料污染是人类亟待解决的全球性环境危机，而在各类塑料中，工程塑料的降解回收更是困难重重。5月28日，华东师范大学姜雪峰和赵银松研究团队在Nature Sustainability期刊上发表一项研究成果，提出了一种可见光/丰产铜催化的芳基脱砜氯代策略，在常温常压空气兼容条件下，高效突破了聚砜塑料（PSFs）的升级回收。
据统计，全球PSFs年需求量达100000吨，且呈快速增长趋势。由于PSFs聚合物主链刚性单元具有较高的键能，分子链内/链间相互作用力强，以及复杂的分子链构象，其化学回收极具挑战。与此同时，真实PSFs材料通常还含有多种复合塑料（聚烯烃、聚酯等）和多种必须添加剂（色素、粘合剂、抗氧化剂等），导致降解回收十分复杂，迄今没有任何方法。
而该项研究给出了一种极具应用意义的“新解”。基于光催化惰性键活化及塑料降解研究基础，研究发展了一种可见光/丰产铜催化的芳基脱砜氯代策略，以廉价易得的氯化铜为光催化剂，氯化钠/二氯甲烷为氯源，氧气为绿色氧化剂。通过可见光诱导铜盐配体发生金属电荷转移（LMCT），产生高活性氯自由基，精准断裂聚砜（PSFs）芳基C(sp²)–SO2键，并将其转化为高附加值的二氯代双芳基醚单体，收率高达85%。
该策略可降解回收四类二十种商用PSFs树脂及真实塑料废弃物（如医用透析膜、机械外壳、高强奶瓶等），同时实现了克级规模升级降解回收。此外，该策略在混合塑料中展现出良好的PSFs特异性回收，可以突破传统回收策略对原料纯净度的依赖。通过“精准脱砜氯代—定向升级回收”的创新路径，为废弃聚砜复合材料的高效化学回收提供了崭新的解决方案。
2011年回国以后，姜雪峰就一直致力于塑料降解回收的研究，此前也已在多种类型塑料的回收方式上实现技术突破。在他看来，前期的世界科学都在关心“创造”，而鲜有人在意废弃后的问题。但随着电池、塑料给生态和生活构成越来越大的危险，科学应当关心可持续发展。他说：“如果只是创造而不能把它恢复原样，那是不负责任的。”
此次聚砜塑料降解回收的突破，正体现了三个关键词：低能耗、真实、废旧。在常温常压空气兼容条件下就能柔和地实现降解，低能耗才有低成本，才有生产应用的价值，并且回收所得的单品还能继续用于制作复合材料。真实，则是将真实场景中的塑料产品作为对象，它一定是掺杂了发泡剂、粘合剂、稳定剂等多种成分的混合物。废旧，就是将垃圾场中塑料沾染的水、糖、色素、尘土等考虑在内，而不是一个“理想状态的白花花的成品”。
（撰稿：祁楠琛）
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