2026年1月7日,南京工業(yè)大學(xué)降塑再造(MIX-UP)團(tuán)隊(duì)在Green Chemistry發(fā)表題為《Glycerol-enabled glycolysis of TDI-based polyurethane foams for selective recovery of aromatic diamines》的研究成果,南京工業(yè)大學(xué)董維亮教授、趙莉莉教授為共同通訊作者,于長磊為論文第一作者,姜岷教授為研究提供實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與指導(dǎo)。該工作得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(2023YFC3905003)、國家自然科學(xué)基金(U23A20126)等項(xiàng)目的支持。
該研究揭示了甘油在聚氨酯化學(xué)回收中的獨(dú)特作用,首次系統(tǒng)闡明其可將TDI基聚氨酯泡沫近乎完全轉(zhuǎn)化為甲苯二胺(TDA)。團(tuán)隊(duì)利用粗甘油同時(shí)作為反應(yīng)試劑與介質(zhì),在200℃、常壓及錫催化下實(shí)現(xiàn)泡沫解聚,反應(yīng)后體系自動(dòng)分離為多元醇相、TDA富集相和少量固渣,無需外加溶劑。
該工藝在公斤級實(shí)驗(yàn)中均表現(xiàn)出優(yōu)良的穩(wěn)定性和可擴(kuò)展性,TDA回收選擇性超過90%,整體芳香二胺回收率達(dá)8.13%。機(jī)理研究表明,甘油中的仲羥基通過降低決速步能壘(較傳統(tǒng)二醇路徑降低>2.5 kcal·mol?1),顯著促進(jìn)氨酯鍵斷裂與TDA釋放。生命周期評估初步表明,該過程在常壓運(yùn)行、無外加溶劑、使用廢源甘油,具有較低的能耗與碳排潛力。該工作不僅為聚氨酯廢棄物的閉環(huán)循環(huán)提供了新方法,也將傳統(tǒng)糖解工藝從“多元醇回收”拓展至“芳香二胺靶向回收”,提升了化學(xué)回收的經(jīng)濟(jì)性與循環(huán)性,為工業(yè)規(guī)模實(shí)施塑料高值化轉(zhuǎn)化提供了可行的技術(shù)路徑。


