近日,理学院陈明军教授带领的功能高分子材料绿色制备与循环利用研究团队(简称:GRF)在阻燃功能分子光催化连续流绿色合成、废弃高分子绿色降解上取得新进展。相关成果分别发表在化学领域主流刊物《Green Chemistry》《Chemical Communications》《ACS Applied Engineering Materials》。第一作者(含共一)分别为理学院化学专业硕士研究生覃宇、杨红均、钟绪勤、冯露萍、母新会,通讯作者为陈明军教授和符志成副教授,西华大学为第一单位。
联膦氧化合物(Diphosphine Dioxides,DPDOs)在稀土元素和放射性元素的萃取分离中扮演重要角色,但其绿色规模化合成一直面临极大挑战。课题组基于调控膦氧自由基的活性,首次开发出一种光催化自由基偶联策略,实现了联膦氧化合物的合成方法。该方法具有高收率、可进行公斤级规模放大、能对溶剂及催化剂进行绿色循环利用,且仅需过滤这一简单后处理操作等优点。同时,基于该方法发展的聚联膦氧分子还在热固性材料极端环境防护中表现出阻燃、抗老化的性能。该工作不仅被审稿人一致评价是在有机磷化学领域“引起广泛兴趣且具有重大贡献”的工作,还得到中国化学会第35届学术年会有机磷化学分会的口头报告及第六届中国新材料产业发展大会高水平学术墙报奖。

论文截图(一)
异戊二烯橡胶作为一种广泛应用在胶管、胶带、医疗、制鞋等行业的高分子材料,这种材料在自然环境中具有较强的抗降解性,由此引发了严重的环境问题。传统的橡胶降解方法主要依赖于高温高压的反应条件,这会导致巨大的能源消耗。因此,开发一种温和的橡胶降解方法显得尤为重要。我们基于发展的有机氯盐和水的协同催化烯烃转化的体系,提出了条件温和且高效的降解策略,实现废弃橡胶96%的降解效率。

论文截图(二)
通过分子掺入来开发阻燃环氧树脂一直面临着一个根本性的权衡,即高添加剂负载量、机械和光学性能的保持以及合成过程的环境友好性之间的平衡。在此,我们通过一种分子和工艺工程相结合的策略,在温和条件下,利用可见光光催化连续流平台合成了具有定制π共轭结构的苯并噻唑磷氧化物(BTPO)阻燃剂。这种绿色方法实现了直接的C(sp2)-P偶联,具有出色的可持续性指标:90%的原子经济性、4.5的E因子和5.5的过程质量强度。分子设计使得在2%(重量)的超低负载量下具有出色的阻燃性能,使环氧树脂达到UL-94 V-0等级和34.0%的极限氧指数。这项工作为多功能添加剂的设计建立了一个可持续的范例,表明综合分子和工艺工程能够解决高性能聚合物复合材料长期以来存在的权衡问题,该项工作也在中国化学会第35届学术年会的墙报展示环节中进行了展示。

论文截图(三)
