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科研成果

环化学院武占省教授课题组田飞副教授在废弃纺织物中涤组分回收取得新进展

发布时间:2023-12-12      浏览量:

近日,我院武占省教授课题组田飞副教授指导研究生在国际期刊《Journal of Cleaner Production》(中国科学院1区Top,IF=11.1)上发表题为“Upcycling of waste PET into high-performance and multifunctional materials”(DOI: 10.1016/j.jclepro.2023.140048)的研究工作,该工作提出在温和条件下将废旧PET胺解为双(2-羟乙基)对苯二甲酰胺(BHETA),并利用降解产物BHETA进一步制备多功能胶粘剂和高密度硬质泡沫材料,实现变废为宝。该论文第一作者为我院2020级硕士研究生张毅(目前在太原理工大学攻读博士,师从郑强教授),通讯作者为武占省教授、田飞副教授,西安工程大学为第一和通讯单位。

近年来涤棉混纺织物废弃物的数量急剧增长,回收再利用率却不足1%,这是由于废弃纺织物中涤组分(PET)中存在不可水解的共价键,导致其难以自然降解,最终绝大部分只能通过填埋或焚烧的方式来处理,从而造成严重的环境污染和资源浪费。因此,废旧PET的回收和再利用已变得尤为重要。

本研究所设计的对苯二甲酰胺BHETA基胶粘剂在水、有机溶液及各种恶劣条件下均表现出稳定附着力,并在此基础上,提出了基于胶粘剂分子与胶粘剂-基质界面间多重氢键机制的P-PUa胶粘剂,该胶粘剂在氢键与-堆积作用驱动下表现出优异的粘接性能(2.5 MPa),在多次循环后力学性能没有明显衰减,并且可作为水下密封材料。利用BHETA的多功能基团和二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)的刚性结构,制备了具有丰富交联结构的高密度硬质泡沫,展现出良好的抗压缩强度(2.1 MPa)和耐久性。该研究通过绿色、节能的方法将废旧PET转化为高附加值和高性能材料,这为纺织品废弃物的升级回收和实现工业化应用提供了新的思路。

本研究工作得到了国家自然科学基金、陕西省重点研发计划项目、陕西省高校青年创新团队等项目、西安市重点实验室绩效奖补项目支持。

                                      (撰稿:田飞;审核:胡西民)

文章链接:https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2023.140048