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聚乳酸(PLA)是一种生物降解性能优异、原料来自生物质的高分子材料,在欧洲市场深受对绿色可持续发展要求高的认可,具有广阔的发展前景。预计到2025年,PLA市场需求将达到208万吨。PLA塑料被广泛应用于食品包装、日用品、医疗器械等领域。然而,由于聚乳酸在加工和使用过程中受到一定的热力和机械作用,使其分子量下降、物理性能降低,最终导致废弃。而聚乳酸废弃物的处理一直是一个难题,传统处理方法如焚烧和填埋会导致环境污染和资源浪费。因此,回收和再利用废弃聚乳酸具有重要意义。在这一背景下,越来越多的研究致力于探索将废弃聚乳酸回收利用的途径。然而,废弃PLA塑料的分子结构复杂,处理难度大,其再生利用技术研究仍处于起步阶段。尽管PLA具有生物降解性和可降解性的特点,但其废弃物的处理仍然是一个具有挑战性的问题,需要开发新的技术来解决。 鉴于此,复旦大学化学系曹勇教授课题组提出的“水解-氧化”策略,为解决PLA塑料废弃物处理和回收利用问题提供了新的有效解决途径。该策略通过调控金属载体界面,如使用Au/TiO2、Ru/TiO2、Pd/TiO2等催化剂,在绿色水相体系中以及温和反应条件下实现了聚乳酸废物到丙酮酸、乙酸及甲醛等高值化学品的高效定向转化。与传统的废弃PLA填埋或焚烧处理方式相比,该方法可以将废弃PLA化学升级解聚回收为有价值的化学品,例如丙酮酸、乙酸或含有等摩尔量乙酸和甲醛的混合物。此外,该方法还具有多个优点,如反应过程简单、原子效率高、浪费最小化等。该研究为废弃聚乳酸塑料高效回收利用提供了新的有效解决途径,有助于降低塑料污染和资源浪费问题,同时也为推动绿色化学品的开发和生产提供了新的思路和方法。未来,这项研究还需要进一步的实验和应用验证,以推动该技术的产业化应用和推广。
论文信息 Upgrading Waste Polylactide via Catalyst-Controlled Tandem Hydrolysis-Oxidation Kaizhi Wang, Zehui Sun, Wendi Guo, Mugeng Chen, Conglin Zhu, Jiachen Fei, Yongmei Liu, Heyong He, Prof. Yong Cao, Prof. Xinhe Bao ChemSusChem DOI: 10.1002/cssc.202301128
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