背景介绍
聚合物材料因其低成本、轻质和耐用性，已广泛应用于现代社会各个领域。然而，随之而来的废弃塑料问题也日益严重，传统的填埋、焚烧和物理回收方式存在资源浪费与环境污染等问题。相比之下，化学回收作为一种可将废弃聚合物逆转为原始单体的方法，为实现塑料的真正“闭环”回收提供了可行路径。然而，现有材料常因高稳定性和惰性结构，难以在温和条件下实现高效、选择性地解聚。因此，通过单体设计开发可闭环化学回收的高性能聚合物，成为当前聚合物可持续发展研究的前沿热点。
研究成果
吉林大学张越涛教授和何江华教授综述了近年来在“可闭环化学回收高分子”领域的研究进展，特别强调了通过单体设计调控聚合-解聚平衡的策略。作者系统介绍了聚酯、聚碳酸酯、含硫聚合物、极性乙烯基聚合物及烯烃类聚合物等典型可回收聚合物体系。其中，通过引入张力环结构、杂原子、刚性基团或双环结构设计单体，不仅提升了聚合物的性能与热稳定性，也显著降低了解聚的能垒，实现了聚合物在温和条件下的可控降解与高选择性单体回收。例如，针对环状内酯，通过改变环状单体的环大小、取代基结构，设计并环、桥环和螺环等结构，提供可调节的聚合-解聚平衡，这使得聚酯在温和的条件下直接解聚回单体。
未来方向
尽管当前已取得显著进展，可闭环高分子体系的广泛应用仍面临诸多挑战。首先，需要加强对单体结构、聚合行为、聚合物性能与解聚反应之间构效关系的系统研究；其次，应优先发展可再生资源来源的单体，简化其合成路线，提高经济可行性；再次，聚合物的实际应用常涉及混合物体系，如何选择性实现多组分材料的解聚与组分分离，是未来必须攻克的难题。通过不断优化单体结构设计与催化体系，该领域有望推动可回收高分子的产业化进程，助力实现塑料的绿色闭环与碳中和目标。
引用本文
Wuchao Zhao, Jianghua He, Yuetao Zhang. Fundamental Research, 5(3) (2025) 951-965.
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https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2667325824002528
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