近日，菠菜导航化学与分子工程学院、费林加诺贝尔奖科学家联合研究中心曲大辉教授团队在探索可回收二硫材料的领域研究方面取得新进展，相关成果以“Closed-Loop Recyclable Poly(ester-disulfide)s for Potential Alternatives to Engineering Plastic ”为题，发表于Angewandte Chemie International Edition。
随着塑料制品需求的快速上涨，随之而来的能源危机、气候变暖加速了塑料循环经济的研究。物理回收、生物降解等常见回收手段都面临着不同的技术瓶颈，如性能损耗显著、降解条件严苛等。相较而言，化学回收是最有可能实现塑料普适闭环回收的手段之一。与此同时，采用动态共价聚合物替代传统碳氢聚合物可在保留材料优异耐化学性、高机械强度的同时轻松实现高效闭环回收。
该研究团队以聚硫辛酸为研究对象，通过将传统生物基聚酯中的刚性结构单元多元醇引入聚合单体硫辛酸侧链，构建了一种基于非共价/共价协同交联的生物基聚二硫化物。所制备的动态聚二硫化物由基于生物基刚性多元醇的硫辛酸多元酯聚合前驱体与硫辛酸共聚而成，并辅以掺杂式非共价交联剂金属铁离子。其因所含刚性多元酯与柔性二硫组分的精准可调控而具备了良好的热稳定性、广谱可调的机械强韧性以及优异的耐化学性。该动态聚合物采用微量有机酸催化法，在温和条件下实现了高效的闭环回收，且性能鲜有下降。该工作为现有大规模生产的化石工程塑料制备提供了一种绿色可持续的替代方案，且对当今工业可持续化发展有着重要意义。
该工作由陈梦博士在曲大辉教授的指导下完成，并得到了田禾院士的悉心指导。该工作得到了国家自然科学基金、材料生物学与动态化学教育部前沿科学中心、郑州市科技重大专项、郑州科学技术委员会、费林加诺贝尔奖科学家联合研究中心等项目资金支持。
原文链接：http://doi.org/10.1002/anie.202409200