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废弃密胺树脂制取高纯度三聚氰胺——山西煤化所在密胺树脂解聚制化学品领域取得新进展

发布时间:2024-11-26

三聚氰胺甲醛树脂(Melamine formaldehyde resin),简称密胺树脂,是由三聚氰胺和甲醛缩合聚合形成的一种热固性树脂。热固性密胺树脂具有优异的刚性、稳定性、阻燃性等性质,广泛应用于交通工具制造、餐具、家居装修等领域,但密胺树脂的优异性能同时也造成了密胺树脂废弃物难以被高效回收再利用。据调查2023年我国密胺树脂产量约为400万吨,且该数字还在逐年增大,这意味着未来将产生大量的密胺树脂废弃物,若不对其进行有效回收,必将对生态环境健康造成严重威胁。

近日,山西煤化所煤炭高效低碳利用全国重点实验室侯相林、邓天昇团队在废弃密胺树脂化学解聚制备高值化学品领域取得了突破性进展,设计了绿色高效的水相降解体系,首次实现了密胺树脂催化降解为单体三聚氰胺的定向解聚(三聚氰胺产率高于95%,三聚氰胺纯度为99.5%)。密胺树脂在催化剂和水的协同作用下直接生成单体三聚氰胺,并且确定了密胺树脂选择性断裂了sp3C-sp3N键,为探究密胺树脂的化学降解路径提供了直接证据(Green Chem. 2024,DOI: 10.1039/d4gc04481a,CN202410967420.0)。三聚氰胺是合成密胺树脂的单体之一,具有非常广泛的应用,但生产条件相对苛刻,合成密胺树脂也是其主要的应用途径之一。密胺树脂化学解聚制备三聚氰胺,具有非常重要的意义,这不但是一种高效生产三聚氰胺的途径,而且实现了密胺树脂废弃物的闭环回收。

此前,山西煤化所科研团队已在密胺树脂化学解聚领域开展了系列研究,针对密胺树脂结构特性,设计了高效绿色的降解体系,实现了密胺树脂催化降解为三聚氰酸的定向解聚(三聚氰酸收率高于80%)(Green Chem. 2021,DOI: 10.1039/d1gc02478g;Green Energy Environ. 2024,DOI: 10.1016/j.gee.2022.10.008)。团队在密胺树脂选择性断键降解方面已申请多项国家发明专利,授权1项(ZL202010683067.5,CN202410193839.5,CN202410967421.5)。该工作得到了国家自然科学基金(No.21774139),山西省自然科学基金(No.201901D111006ZD)和煤炭高效低碳利用全国重点实验室自主研发项目(No.2024BWZ007)的资助与支持。

(311课题组


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