聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）由于其优异的性能被广泛应用于塑料、纤维等众多领域，然而其废弃后因处理不当造成严重的环境污染和资源浪费。将废弃PET水解制备对苯二甲酸（TPA）是一种很有前途的化学回收方法，可以作为目前石化路线制备TPA的补充。然而，降解过程的低效率，以及分离过程的繁琐以及环境不友好是目前该方法存在的主要问题。
近期我室从溶剂体系着手，开发了一种温和高效的PET非水水解新体系。这项工作以PET结构单元乙二醇为反应溶剂，四氢呋喃（THF）为助溶剂，在碱催化下60℃反应1 h，即可实现PET100%降解，同时TPA产率97.5% 。该溶剂体系中助溶剂兼有改善PET与反应试剂的界面相容性、调控产物的溶解性以及活化反应试剂等多重作用。此外，降解液循环使用5次后，PET的降解率没有明显下降。相较于PET瓶片，废旧涤纶纺织品的组成更复杂，体量更大，回收也更具有挑战性，在传统的方法中往往先采取溶剂预处理来分离非涤组分，再进行进一步的回收利用，步骤相对繁琐，且增加成本；而直接降解涤纶纺织品，由于其中的氨纶可能同时降解，导致产物分离较困难，且纯度受到影响。本工作利用涤纶中酯基和氨纶中氨基甲酸酯基的反应性差异，使用上述溶剂体系实现了涤氨混纺中涤纶的选择性降解，而氨纶保持不变；对于有色混纺，该溶剂体系还能实现对染料的脱色，从而使混杂废弃物的回收成为可能。该工作同时也为其他含酯基废弃高分子的降解回收提供了有益参考。
图1 PET的水解回收流程
图2 涤氨混纺的回收过程
该成果发表在Green
Chemistry上，第一作者为本室硕士研究生张顺。
原文链接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2022/GC/D2GC00328G
