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应用/结构英文2023被引 312

环氧树脂及复合材料中C-O键的催化断裂

Catalytic disconnection of C–O bonds in epoxy resins and composites

Alexander Ahrens, Andreas Bonde, Hongwei Sun, Nina Kølln Wittig, Hans Christian D. Hammershøj, Gabriel M. F. Batista, Andreas Sommerfeldt, Simon Frølich, Henrik Birkedal, Troels Skrydstrup · Aarhus University
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期刊 / 来源Nature
卷/期/页617 / 7962 / 730-737
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关键词:环氧复合材料化学回收催化C-O键断裂钌催化热固性树脂双酚A纤维回收循环经济

摘要整理

纤维增强环氧复合材料因其轻质高耐久性,已广泛应用于航空航天、汽车和风电等承载结构领域。这些复合材料以热固性树脂为基体,内部嵌入玻璃纤维或碳纤维。由于缺乏可行的回收策略,风力叶片等废旧复合材料结构通常被填埋处理,造成严重的环境污染。热固性塑料的回收利用面临重大技术挑战。本研究报道了一种过渡金属催化协议,可从环氧复合材料中高效回收聚合物基本单元双酚A和完整纤维。采用钌催化的脱氢/键断裂/还原级联反应,选择性断裂聚合物最常见连接方式中的C(烷基)-O键。该方法成功应用于未改性胺固化环氧树脂和商用复合材料,包括风力叶片外壳。研究结果表明,环氧树脂和复合材料的化学回收方法是可行的,为热固性复合材料的循环经济提供了新的解决方案。

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