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四川大學「國家優青」,唯一單位新發Nature子刊!

四川大學「國家優青」,唯一單位新發Nature子刊!
第一作者:張順
通訊作者:徐世美
通訊單位:四川大學
四川大學「國家優青」,唯一單位新發Nature子刊!
徐世美,教授、博士生導師,2011年獲教育部新世紀優秀人才支持計劃資助,2014年獲NSFC-新疆聯合基金優青專項資助。主持省部級以上科研項目10項,其中包括國家自然基金項目6項。獲省部級科技進步二等獎1項(排名第一)。在Material Horizons, ? Green Chemistry等國內外刊物上發表SCI論文80余篇,申請中國發明專利10余項。研究方向:功能高分子;高分子材料的循環利用。
目前,混合塑料和紡織品混合物的回收策略僅針對回收的其中一種成分。
本論文提出了水耦合策略,將聚酯/棉紡織混合物共水解,轉化為聚合物單體和平臺化學品γ-戊內酯(GVL)。研究表明,與傳統的單一組分回收策略相比,該策略能夠將PET和棉紡織混合物共同水解為對苯二甲酸(TPA)和5-羥甲基糠醛(HMF),同時顯著提高了HMF的產率。
該方法利用GVL對PET的膨脹和溶解效果,實現在低酸濃度下PET的快速水解,有效減少了棉衍生產品過度降解和不良產物的形成。此外,該系統還適用于不同類型的混合物和PET混合塑料。本研究為可持續和高效地管理生命周期末期的紡織品提供了有效的途徑。
圖文導讀
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圖1:PET/棉紡織混合物的化學回收策略。
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圖2:PET/棉混合物降解過程中內部水循環的機制。
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圖3:PET/棉混合物降解過程。
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圖4:PET/棉混合物降解動力學。
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圖5:本研究結果與傳統工作對比。
總結展望
本研究展示了一種新穎的水耦合策略,通過內部水循環協同水解PET/棉紡織混合物,實現了在低酸濃度條件下PET的高效降解和HMF的高產率。
該方法不僅減少了傳統方法中所需的酸用量,而且對PET產品的雜質和添加劑具有很高的耐受性,能夠處理各種PET混合塑料。本工作預期將推動更多關于混合廢物回收方法的開發和設計,為實現可持續和循環經濟提供了新的思路。
文獻信息
標題:Internal water circulation mediated synergistic co-hydrolysis of PET/cotton textile blends in gamma-valerolacton
期刊:Nature Communications
DOI:10.1038/s41467-024-48937-3

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