科技日報記者 王健高 通訊員 劉佳 徐廣強
2月16日，記者從中國科學院青島生物能源與過程研究所獲悉，該研究所王慶剛研究員帶領的催化聚合與工程研究組發展了一種聚合物降解再聚合的升級化學循環新策略，以“聚合物到聚合物”的方式成功實現了聚乳酸廢棄物到新聚乳酸材料的循環再利用過程。該部分成果已經申請發明專利，近期發表在高分子領域權威期刊Macromolecules上，該研究所博士研究生楊茹琳為該論文第一作者。
王慶剛介紹，近年來，隨著人們環保意識的不斷提高以及國家“禁塑令”與“雙碳”政策的不斷推動，可降解材料迎來了新的發展機遇。其中，聚乳酸作為典型的可再生原料（淀粉）來源的高分子材料，正逐步發展成為社會所必需的基礎性大宗材料。與此同時，使用完的聚乳酸材料的后處理問題也引起了人們關注。雖然聚乳酸可以在自然界中降解，但這一過程通常需要漫長的時間和特定的降解條件，而且降解產物是二氧化碳與水，無法實現直接快速循環利用，本質上是一種碳排放過程，也是資源的浪費。通過化學循環的方式實現聚乳酸的回收利用，提供了廢棄聚乳酸后處理的一種有效解決途徑。目前的研究大多是將廢棄聚乳酸轉化為乳酸烷基酯，但是通過這一過程循環獲得高分子量聚乳酸材料，需要將乳酸烷基酯水解成乳酸、預聚成低聚物、二聚成丙交酯然后聚合獲得聚乳酸，這些方法雖然可行，但成本昂貴且效率低（如圖1所示）。
“因此，實現直接將廢棄聚乳酸材料轉化為新聚乳酸材料具有重要的研究價值和應用前景。”王慶剛說。
聚乳酸循環策略
近日，王慶剛帶領的催化聚合與工程研究組以“聚合物到聚合物”的方式成功實現了聚乳酸廢棄物到新聚乳酸材料的循環再利用過程（如圖2所示）。該策略的反應條件溫和，副反應少，減少了完全重新生產聚乳酸的原料消耗，最大程度的提高了聚乳酸的回收再利用效率。
“在再聚合過程中，通過加入不同類型單體可以獲得性質各異的最終材料。”楊茹琳表示，該成果為聚乳酸的循環提供了一種新的解決思路，促進了可持續社會的發展。該策略不僅在化學回收方面有效，在聚合物的改性和合成方面都具有廣闊的發展前景。
聚乳酸降解再聚合化學循環策略
（圖/ 楊茹琳 徐廣強）
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