芳纶纤维已广泛应用于民用和军用领域。然而，废芳纶纤维产品的不当处置将导致潜在的环境问题和资源的浪费。与传统的机械回收相比，将芳纶纤维回收为芳纶纳米纤维（ANFs），并作为新型功能材料的一维构筑基元的方法，具有较好的发展前景，因此得到了更多的关注。然而，现有方法的耗时长，制备周期长的缺点不利于快速、大规模生产ANFs，也不利于原位研究其解离机制。
本室基于对固体KOH尺寸的原位控制，开发了Kevlar纤维及其各种产品的质子供体辅助去质子化体系，即KOH（aq）/DMSO体系，该体系可以制备结构明确和尺寸均一的ANFs。通过这种新型的去质子化体系，不仅将制备0.2 wt% ANFs的时间缩短到26
min（是目前所报道最快制备时间的十分之一），而且在数小时就可以制备高浓度（4.0 wt%）和大批量（1500
mL）的ANFs。本研究的重点是，通过原位表征对芳纶纤维的去质子化过程、ANFs的形成机制和ANFs结构恢复进行了机理阐述。此外，通过不同的质子溶剂对ANFs进行结构恢复和冷冻干燥，实现了具有不同微观结构的ANFs气凝胶的可控制备，并研究了ANFs气凝胶的物理性质。值得注意的是，通过该去质子化体系，不同芳纶制品和ANFs气凝胶都可以快速、高效率地解离成ANFs，这验证了废芳纶产品的回收利用和ANFs材料的闭环回收的概念。因此，这项工作不仅可以更好地了解芳纶纤维去质子化和ANFs结构恢复的机制，而且为废弃芳纶制品和ANFs材料提供了高度可行、高效和具有成本效益的回收战略。
该工作近期发表在Green Chemistry上，第一作者为本室硕士研究生陈慧君。原文链接：https://doi.org/10.1039/D1GC01805A
