第124次:可循环高分子材料现状、机遇和挑战

日期:2021年10月12日-14日

地点:中国科学院上海有机化学研究所多功能厅

依托单位:中国科学院学部

  • 可见光催化在高分子材料降解中的应用

    演讲人:左智伟

    可见光催化通过光促电子转移、能量转移等过程,在温和条件下实现有机分子的高效活化,进而利用高活性自由基物种实现了种类多样的成键反应,受到了合成化学家的广泛关注。在过去五年内,针对于传统认为性质非常惰性的碳碳单键,一些可见光催化体系也展示出优异的活性和选择性,这些碳碳键断裂-转化反应不仅为传统有机合成提供了新方法,也为高分子材料降解提供了新的研究思路。相比于现有的高分子降解体系,可见光催化体系具有以下优势:(1)利用清洁的光能作为反应能量来源,从全生命周期分析更具有节能减碳优势;(2)利用自由基作为反应活性物种,与经典的离子型中间体具有正交反应性;(3)利用外层电子传递模式实现底物的活化,催化剂与底物仅需长程作用。

  • 碳一高分子的合成及可循环特性

    演讲人:张兴宏

    可持续发展的高分子材料既要有良好的使用性能,又要在使用后可物理回收、可生物降解,或可化学循环为单体、高值化学品等。因此,需要设计新的单体,研制新的催化剂,发展新的合成方法。例如,近几年来科学家们报道了聚酯、聚碳酸酯、聚硫酯和聚缩醛等高分子材料等[1-5],具有可循环的特性。基于作者课题组研究环氧化物与碳一[C1:氧硫化碳(COS)、二硫化碳(CS2)和二氧化碳(CO2)]共聚的心得,对发展可循环高分子材料有以下的浅见:富含氧族元素(氧、硫)的高分子如聚酯、聚碳酸酯、聚硫代碳酸酯和聚硫酯等,是一类组成上低碳含量的高分子,其化学结构提供了可降解、可循环或可回收再利用的机会[4-5],如我们报道的直接把聚硫代碳酸酯 100%化学转变为聚硫醚的体系[6]。把 CO2、COS 等富含氧族元素的小分子化合物发展为可大规模应用的单体,有望趟出一条可持续发展的低碳高分子材料新途径。实际上,我国在 CO2共聚物的基础和工业化研究方面走在了世界前列[1],有望取得重大突破。发展 C1 聚合体系将有机会为可循环高分子提供一条可行的方案。