化学升级回收有望将塑料废物转化为高价值化学品,从而促进塑料的循环利用。聚砜及其相关复合材料是具有显著化学耐久性、耐受性和存活性的塑料,被称为超级工程塑料,但它们的再利用和升级回收面临着巨大挑战。
2025年5月28日,华东师范大学姜雪峰、赵银松在国际顶级期刊Nature Sustainability发表题为《Photocatalytic upcycling of polysulfones at ambient conditions》的研究论文,Rui Huang为论文第一作者,姜雪峰、赵银松为论文共同通讯作者。

姜雪峰,华东师范大学二级教授,英国皇家化学会会士,国家杰青,国家优青,国家万人,教育部青年长江学者。2003年本科毕业于西北大学,2008年博士毕业于中科院上海有机所,2008-2011年在美国Scripps从事博士后研究。现任职于华东师范大学。
姜雪峰教授的研究方向包括1)合成方法创制导向的药用天然产物全合成、功能材料合成。 2)科学本质建模导向的高端仪器开发、合成自动化与智能化。

赵银松,华东师范大学研究员。2013年、2018年在四川大学获得学士和博士学位(导师:高戈教授,游劲松教授)。2018-2021年在新加坡国立大学任Research Fellow,2021年加入南方科技大学,2022年加盟华东师范大学。
赵银松的主要研究方向为惰性化学键选择性活化、(海洋)塑料的降解与循环利用以及海洋资源利用。目前以第一作者、通讯作者和合作者在Nature Sustainability, Angew. Chem. Int. Ed., J. Am. Chem. Soc., Green. Chem.和Org. Lett.等国内外高水平学术期刊上发表论文20余篇。

在本文中,作者开发了一种在常温条件下通过铜光催化双脱磺酰化氯化的聚砜化学升级回收策略,可获得高附加值的二氯二芳基醚。
该策略的关键是利用氯自由基进行高选择性的级联均裂芳香取代反应。
各种类型的聚砜均成功实现了解聚和功能化,包括12种树脂和8种废弃塑料。
通过克级规模的升级回收和混合塑料处理,研究人员进一步证明了该策略的出色兼容性和实用性。
总之,本工作建立了一种将废弃塑料升级回收为高价值化学品的可行方法,从而为更可持续的塑料废物管理和实现循环经济做出了贡献。

图1:聚砜的化学升级回收

图2:磺酮模型的双重脱磺酰化氯化

图3:聚砜树脂的化学升级回收

图4:聚砜的化学升级回收

图5:机制研究
综上,作者研究了一种在常温条件下通过铜光催化双脱磺酰化氯化反应将聚砜(PSFs)化学升级回收为高附加值的二氯二芳基醚的方法。研究团队通过优化反应条件,成功实现了多种聚砜树脂和废弃塑料的高效解聚和功能化。
本研究提供了一种低能耗、环境友好的塑料废物处理方法,有助于减少塑料污染。它将废弃塑料转化为高附加值化学品,促进了塑料的循环经济,减少了对原生塑料的依赖。该研究为废弃塑料的可持续管理提供了新的解决方案,有望在工业规模上实现塑料废物的有效回收和再利用。
Huang, R., Zhao, Y., Li, C. et al. Photocatalytic upcycling of polysulfones at ambient conditions. Nat. Sustain. (2025). https://doi.org/10.1038/s41893-025-01569-x.