聚氯乙烯(PVC)因富含氯元素的组成特性,引发了严重的环境问题。PVC 的机械化学脱氯工艺会产生大量氯化物废弃物,而这类产物目前大多未得到有效利用。
苏州大学王召/陈金星教授研究团队研究证实,以接触电催化介导的脱氯反应结合醇类氯化反应,可实现 PVC的升级转化,制备高附加值有机氯化物,同时提升原子利用效率。
锐钛矿型二氧化钛(TiO₂)作为接触电催化剂,可介导单电子转移过程,促进球磨条件下 PVC 的脱氯反应,进而利用原位生成的氯化氢(HCl)实现醇类的级联氯化反应。
该策略适用于各类苄醇、脂环醇、脂肪醇及杂环醇,在 4 小时内即可制得相应有机氯化物,产率最高可达 95%。
此机械化学方法可放大至 40 克级 PVC 处理规模,且适用于实际 PVC 样品。结构分析证实,PVC 在经历五次循环脱氯反应后发生有效降解,分子量从 65.0 kDa 降至 4.6 kDa。该机械化学方法为 PVC 在化学转化反应中作为便捷、安全的氯源应用开辟了新路径。
王召博士,苏州大学材料与化学化工学部特聘教授、博士生导师,国家高层次青年人才计划入选者,姑苏青年创新领军人才,《高分子三刊》青年编委,《Chinese Chemical Letters》青年编委、《功能高分子学报》青年编委。2013年获美国阿克伦大学高分子科学与工程专业硕士学位,2018年博士毕业于美国加州大学圣地亚哥分校,同年前往芝加哥大学从事博士后研究工作,2021年4月加入苏州大学。研究方向为力化学调控高分子材料的合成与循环利用。
陈金星,苏州大学功能纳米与软物质研究院教授、博士生导师,国家级重点青年人才计划获得者。 2013年本科毕业于济南大学高分子材料与工程专业,博士期间赴美国加州大学河滨分校Yadong Yin教授课题组联合培养。2018年至2021年在加州大学河滨分校从事博士后研究,2021年加入苏州大学任副教授,2024年晋升教授