利用非热解技术实现聚合物回收利用N参考资料：GlenR.Jones,etal.HarnessingNon-ThermalExternalStimuliforPolymerRecycling,Macromolecules.2025,ASAP,Feb.28。。。整理推荐：中国化工学会烃资源评价加工与利用专委会田松柏。公众号·烃资源评价加工与利用目录CONTENTS未来研究方向与展望公众号·烃资源评价加工与利用光调控聚合物回收电化学调控聚合物回收聚合物回收的背景与挑战机械化学调控聚合物回收NON●●●●PART01聚合物回收的背景与挑战聚合物材料的不可替代性聚合物材料因其多功能性和低成本在各个领域广泛应用，从日常用品到工业制造都离不开它们。例如，塑料制品在包装、建筑、汽车等行业占据重要地位，其轻便、耐用的特性满足了多样化需求。然而，这种广泛应用带来了严重的环境问题。据估计，根据最新的数据，截至2021年，全球已生产约8.3亿吨塑料，其中仅有9%被成功回收。其余大部分塑料垃圾堆积在垃圾填埋场、自然栖息地和水道中，造成严重的污染危机。全球塑料垃圾处理方式主要包括焚烧、填埋和回收，但回收利用率仍然较低。传统回收方法的局限性传统的化学回收方法主要依赖热刺激，如热解。热解通过在无氧环境中加热聚合物至400℃以上，引发热降解生成小分子。但这种方法存在诸多弊端，包括高能耗、产物选择性差以及产生不期望的副产物，如固体焦炭和二氧化碳，限制了其大规模应用。为了克服这些局限性，研究者们开始探索利用非热外部刺激(如光、电化学和机械力)来实现更高效、更具选择性的聚合物降解和解聚，以期获得起始单体或有价值的低分子量化合物，为聚合物回收开辟新途径。聚合物的广泛应用与环境问题公众号·烃资源评价加工与利用0102提高回收效率与选择性非热刺激方法通过精准控制化学反应，能够在较温和的条件下实现聚合物的高效降解和解聚。例如，光刺激可以驱动光化学反应，选择性地断裂特定化学键，同时保留敏感官能团，避免了高温带来的非选择性反应，从而提高目标产物的产率和纯度。电化学刺激则通过调节电极电位，精确控制氧化还原过程，实现对聚合物中特定化学键的激活或断裂，使反应更具选择性和可控性，有望获得高附加值的产品。推动可持续发展与循环经济这些新兴策略为解决全球塑料污染问题提供了新的思路和方法。通过将难以回收的聚合物转化为有用的化学品或单体，不仅减少了对原生资源的依赖，还降低了垃圾填埋和焚烧对环境的压力，有助于实现资源的循环利用和可持续发展。此外，非热刺激方法通常具有较低的能耗和环境影响，符合绿色化学和循环经济的理念，为构建可持续的聚合物经济提供了有力支持。公众号资源评价加工与利用新兴非热刺激回收策略的意义NONO●公众号·烃资源评价加工与科用PART02光调控聚合物回收光热转换与局部高温效应另一种光调控方法是利用光热转换材料，将光能转化为热能。这些材料在吸收光后会产生局部高温区域，即使在较低的环境温度下，也能使聚合物达到热解所需的温度，从而实现降解或解聚。例如，碳量子点等光热转换剂在光照下可以产生局部高温热点，这些热点能够使聚合物在短时间内达到热解温度，实现高效的降解。这种方法的优势在于能够在不显著提高整体温度的情况下，实现对聚合物的精准处理，减少了能源浪费和副反应的发生。公众号·烃资源评价加工与利用光化学激发与链端活化光调控解聚主要基于光化学激发原理。当聚合物分子吸收光子后，会被激发到高能态，从而引发化学键断裂或形成。例如，在某些聚甲基丙烯酸酯的解聚过程中，通过特定波长的光照射，可以激活聚合物链端的硫代羰基硫端基，生成链端自由基，进而加速解聚反应。这种光诱导的链端活化方式能够在较低温度下实现聚合物的解聚，减少了对高温的依赖，降低了能耗，同时提高了反应的选择性和效率。光调控解聚的原理与机制c)DegradationviasacrificialcomonomersOOo0o0Oo0OOSacrficialcomonomer光调控解聚与聚合物降解的常见方法公众号·烃资源评价加工与利用b)Photothermalconversiondepolymerization00Co0Co0Od)DegradationviabackboneHAT(in)directHATl聚苯乙烯的降解与高值化利用对于聚苯乙烯这类难以降解的聚合物，光调控方法也展现出了巨大的...