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離子液體用于處理聚氨酯泡沫廢料的研究

2025-01-09 13:37:23 sh默尼 6

目前，聚氨酯泡沫廢料(PUFWs)的化學(xué)回收策略包括酸解、糖酵解、氨解和水解，通常使用氨、二乙胺、二羧酸和金屬鹽等催化劑來(lái)增強(qiáng)。在早期發(fā)展階段，PUFW的化學(xué)解聚通常發(fā)生在分子溶劑中，在高溫下持續(xù)8 - 24小時(shí)。其中，柔性PU解聚溫度為170至245 °C，剛性PU解聚溫度為146至280 °C，而溫和條件下PU解聚的報(bào)道卻很少。離子液體(ILs)因具有獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)（如熱穩(wěn)定性、堿性和極性），可作為高級(jí)聚合物回收的活性介質(zhì)。離子液體不僅可以作為溶解聚合物廢物和生物聚合物的溶劑，而且還可以作為促進(jìn)和調(diào)節(jié)有機(jī)催化劑聚合物解構(gòu)的非無(wú)害介質(zhì)。

基于此，穆?tīng)栁鱽喆髮W(xué)的Rocio Villa、Pedro Lozano和海梅一世大學(xué)的Eduardo García-Verdugo等研究者提出一種新的方法來(lái)解聚PUFWs，即通過(guò)使用咪唑基離子液體與有機(jī)堿作為催化劑的協(xié)同組合。

無(wú)論使用何種破膠劑，此方法均可在溫和條件下(<100 °C)操作。這種協(xié)同效應(yīng)還可以在更低的溫度下實(shí)現(xiàn)高效的PU解聚，降低能耗，極大限度減小副反應(yīng)并提高可持續(xù)性。研究者用1-丁基-3-甲基咪唑氯([Bmim][Cl])/1,8-二氮雜雙環(huán)[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)/水(67/13/20%, w/w)組成的解聚體系，在95-98 °C下能快速溶解并水解PUFWs，并且2 min內(nèi)就完成反應(yīng)。該研究提出了一種基于離子液體的技術(shù)在低于100 °C下解聚PUFWs的可持續(xù)方法，使用咪唑基ILs與有機(jī)堿催化劑協(xié)同組合，通過(guò)水解、醇解或氨解實(shí)現(xiàn)解聚。該體系穩(wěn)定、可回收且可重復(fù)使用，為相關(guān)研究提供了啟示。

原文鏈接：

https://doi.org/10.1002/anie.202418034

原文作者：

Pedro Lozano, Rocio Villa, Rebeca Salas, Maria Macia, Francisco Velasco, Belen Altava, and Eduardo Garcia-Verdugo

DOI: 10.1002/anie.202418034


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