2025年5月28日，華東師范大學(xué)姜雪峰教授與趙銀松研究員團(tuán)隊(duì)在《自然·可持續(xù)性》（Nature Sustainability）發(fā)表突破性成果，首次提出可見(jiàn)光/豐產(chǎn)銅催化芳基脫砜氯代策略，在常溫常壓、空氣兼容條件下實(shí)現(xiàn)聚砜塑料（PSFs）的高效化學(xué)回收。姜雪峰表示，這應(yīng)當(dāng)是世界上首次實(shí)現(xiàn)工程塑料在低能耗、真實(shí)場(chǎng)景下的降解回收。這一技術(shù)為聚砜塑料的高效化學(xué)回收開(kāi)辟了新路徑，推動(dòng)塑料循環(huán)經(jīng)濟(jì)邁向新高度。

一、聚砜塑料：高性能背后的回收困境

聚砜塑料（PSFs）憑借耐高溫（玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg高達(dá)230°C）、高強(qiáng)度（抗拉強(qiáng)度達(dá)110MPa）、抗化學(xué)腐蝕等媲美金屬的特性，被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療透析膜、航空航天部件、汽車(chē)機(jī)械外殼等高端領(lǐng)域，全球年需求量已達(dá)10萬(wàn)噸且持續(xù)增長(zhǎng)。然而，其回收卻面臨世界級(jí)難題：一方面，聚合物主鏈中的芳基C (sp²)–SO?鍵能高、分子鏈纏結(jié)緊密，傳統(tǒng)化學(xué)方法難以斷裂；另一方面，真實(shí)制品常混入聚烯烴、聚酯等復(fù)合塑料及色素、粘合劑、抗氧化劑等添加劑，導(dǎo)致降解過(guò)程復(fù)雜且低效。長(zhǎng)期以來(lái)，PSFs退役后多以填埋或焚燒處理，不僅造成高值材料浪費(fèi)，還可能釋放有毒物質(zhì)，成為塑料循環(huán)經(jīng)濟(jì)中的 “卡脖子” 環(huán)節(jié)。

二、顛覆性技術(shù)：可見(jiàn)光催化實(shí)現(xiàn) “精準(zhǔn)斷鍵-高值回收”

（一）核心原理

團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的可見(jiàn)光/豐產(chǎn)銅催化體系以氯化銅（CuCl?）為光催化劑、氯化鈉/二氯甲烷為氯源、氧氣為氧化劑，通過(guò)以下路徑實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)降解：

光激發(fā)活化：可見(jiàn)光照射下，銅鹽配體發(fā)生金屬電荷轉(zhuǎn)移（LMCT），生成高活性氯自由基（Cl·）；

定向斷鍵：氯自由基如同 “分子剪刀”，選擇性切斷PSFs主鏈中的芳基C (sp²)–SO?鍵，保留碳骨架完整性；

高值轉(zhuǎn)化：高分子降解為二氯代雙芳基醚單體，收率達(dá)85%，可直接用于合成新材料。

聚砜塑料的化學(xué)回收過(guò)程

（二）技術(shù)優(yōu)勢(shì)

與傳統(tǒng)回收技術(shù)相比，該策略展現(xiàn)出四大革新性突破：

1.條件溫和：在常溫常壓及空氣環(huán)境中即可反應(yīng)，低能耗壓縮生產(chǎn)成本；

2.抗干擾性強(qiáng)：可直接處理復(fù)合塑料及粘合劑、抗氧化劑的真實(shí)廢棄物，適配塑料回收真實(shí)場(chǎng)景；

3.產(chǎn)物高值化：降解產(chǎn)物為可直接用于聚合反應(yīng)的二氯代雙芳基醚單體，而非低價(jià)值油/氣，實(shí)現(xiàn) “塑料→高附加值化學(xué)品” 的閉環(huán)循環(huán)；

4.選擇性精準(zhǔn)：氯自由基定向斷裂目標(biāo)化學(xué)鍵，避免對(duì)分子中其他官能團(tuán)的破壞。

（三）應(yīng)用驗(yàn)證

這一技術(shù)展現(xiàn)出強(qiáng)大的應(yīng)用潛力——它可降解回收4類(lèi)20種商用PSFs樹(shù)脂，涵蓋醫(yī)用透析膜、機(jī)械外殼等不同場(chǎng)景的真實(shí)塑料廢棄物，材料普適性好；同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了克級(jí)規(guī)模升級(jí)降解回收，已驗(yàn)證其工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)的可行性；另外，這項(xiàng)技術(shù)可以應(yīng)用在混合塑料中，實(shí)現(xiàn)PSFs特異性回收，無(wú)需依賴(lài)原料純凈度。

三、科學(xué)實(shí)踐推動(dòng)塑料全生命周期閉環(huán)

姜雪峰團(tuán)隊(duì)在真實(shí)廢舊塑料降解回收領(lǐng)域的探索已走在世界前沿，相關(guān)的研究項(xiàng)目在海南也已有落地試點(diǎn)。其團(tuán)隊(duì)的長(zhǎng)期目標(biāo)，是通過(guò)系統(tǒng)化、體系化的技術(shù)突破，逐一破解各類(lèi)塑料的降解難題——從聚砜到更多工程塑料，從單一材料到復(fù)合廢棄物，最終構(gòu)建覆蓋“回收-降解-再生”的全鏈條解決方案。

正如姜雪峰所言：“人類(lèi)創(chuàng)造出高分子是對(duì)社會(huì)幫助非常大的一件事，但是使用完了以后，我們不能讓它廢棄在這個(gè)世界上，而應(yīng)該讓它全生命周期地循環(huán)起來(lái)。”聚砜塑料回收技術(shù)的突破，正是這一理念的鮮活實(shí)踐。當(dāng)分子層面的化學(xué)反應(yīng)與產(chǎn)業(yè)層面的可持續(xù)需求深度結(jié)合，塑料污染的 “無(wú)解之題” 終將變?yōu)橘Y源循環(huán)的 “可持續(xù)之答”。