日前，中科院山西煤化所侯相林研究團隊實(shí)現了熱固性樹(shù)脂基復合材料的高效降解和全成份回收。
 據了解，該團隊提出選擇性斷鍵降解回收熱固性樹(shù)脂的新思路，并利用配位不飽和或弱配位的金屬離子選擇性地斷裂樹(shù)脂化學(xué)鍵，實(shí)現了熱固性樹(shù)脂基復合材料的高效降解和全成份回收。利用水相體系配位不飽和的鋅離子選擇性地斷裂環(huán)氧樹(shù)脂的碳氮鍵，實(shí)現了碳纖維增強環(huán)氧樹(shù)脂的高效降解及循環(huán)利用（Green Chem., 2015,17, 2141-2145）；利用弱配位的鋁離子選擇性斷裂酯鍵，實(shí)現了玻璃纖維增強不飽和基質(zhì)樹(shù)脂（俗稱(chēng)玻璃鋼）的降解回收（Green Chem., 2015, DOI: 10.1039/C5GC01048A）。
相關(guān)工作同時(shí)申報三項國家發(fā)明專(zhuān)利，其中一項已獲得授權（ZL201310163799.1，201410562107.5，201510056492.0）。
熱固性樹(shù)脂由于其不溶不熔的三維立體結構，導致其回收利用十分困難。經(jīng)濟綠色地打開(kāi)熱固性樹(shù)脂中穩固的C-N鍵以及C-O鍵是目前催化及環(huán)境領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。選擇性斷鍵的挑戰在于選擇性地活化反應活性位，配位不飽和或者弱配位金屬離子具有強烈絡(luò )合傾向，容易與樹(shù)脂中雜原子發(fā)生相互作用，弱化碳雜原子鍵，進(jìn)而催化其選擇性斷裂。
本項研究對回收纖維的損傷小，選擇性的斷裂化學(xué)鍵使得基體降解產(chǎn)物組成單一，有利于再次利用；同時(shí)，該研究通過(guò)調控金屬離子配位狀態(tài)選擇性活化并斷裂C-N鍵或C-O鍵，具有重要的科學(xué)價(jià)值。
纖維增強熱固性樹(shù)脂復合材料的回收方式主要包括機械回收、熱回收和化學(xué)回收，其中化學(xué)回收是最具開(kāi)發(fā)前景的回收手段。目前，化學(xué)回收主要是利用高溫或強氧化劑非選擇性地破壞樹(shù)脂基體的化學(xué)結構，得到小分子降解產(chǎn)物和增強纖維，其降解產(chǎn)物成份復雜，難以循環(huán)利用，而且對纖維損傷嚴重。
侯相林研究團隊提出的選擇性斷鍵降解回收熱固性樹(shù)脂的新思路，對于纖維增強熱固性樹(shù)脂復合材料的回收具有重大價(jià)值。
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