科學(xué)導(dǎo)報(bào)訊 記者耿倩 10月20日，記者從中科院山西煤炭化學(xué)研究所（以下簡稱山西煤化所）獲悉，由該所侯相林研究員帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)提出的選擇性斷鍵降解回收熱固性樹脂的新思路，并利用配位不飽和或弱配位的金屬離子選擇性地?cái)嗔褬渲瘜W(xué)鍵，實(shí)現(xiàn)了熱固性樹脂基復(fù)合材料的高效降解和全成分回收。

纖維增強(qiáng)熱固性樹脂復(fù)合材料，特別是碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料及玻璃纖維增強(qiáng)不飽和聚酯樹脂復(fù)合材料，廣泛應(yīng)用于航空、航天、汽車、船舶、電路板、風(fēng)電等領(lǐng)域。熱固性樹脂基復(fù)合材料的回收方式主要包括機(jī)械回收、熱回收和化學(xué)回收，其中化學(xué)回收是最具開發(fā)前景的回收手段。目前，化學(xué)回收主要是利用高溫或強(qiáng)氧化劑非選擇性地破壞樹脂基體的化學(xué)結(jié)構(gòu)，得到小分子降解產(chǎn)物和增強(qiáng)纖維，其降解產(chǎn)物成分復(fù)雜，難以循環(huán)利用，而且對纖維損傷嚴(yán)重。

侯相林研究團(tuán)隊(duì)利用水相體系配位不飽和的鋅離子選擇性地?cái)嗔循h(huán)氧樹脂的碳氮鍵（C-N鍵），實(shí)現(xiàn)了碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂的高效降解及循環(huán)利用；利用弱配位的鋁離子選擇性斷裂酯鍵，實(shí)現(xiàn)了玻璃纖維增強(qiáng)不飽和基質(zhì)樹脂（俗稱玻璃鋼）的降解回收。

熱固性樹脂由于其不溶不熔的三維立體結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致其回收利用十分困難。經(jīng)濟(jì)綠色地打開熱固性樹脂中穩(wěn)固的C-N鍵以及C-O鍵是目前催化及環(huán)境領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。選擇性斷鍵的挑戰(zhàn)在于選擇性地活化反應(yīng)活性位，配位不飽和或者弱配位金屬離子具有強(qiáng)烈絡(luò)合傾向，容易與樹脂中雜原子發(fā)生相互作用，弱化碳雜原子鍵，進(jìn)而催化其選擇性斷裂。這項(xiàng)研究對回收纖維的損傷小，選擇性的斷裂化學(xué)鍵使得基體降解產(chǎn)物組成單一，有利于再次利用。