近二十年来，全球纤维产量几乎翻了一番。当前的快时尚趋势也导致大量废旧纺织品的产生。在混纺化学回收的传统方法中，往往将目标组分以外的其他组分作为不利因素而进行回收设计，若能将将混杂物组分关联起来，化“不利”为“有利”，则可同时实现多组分的回收利用。
我院王玉忠团队长期致力于废旧高分子材料的循环与升级回收研究工作。研究涵盖了聚烯烃（Angew. Chem. Int. Ed., 2024, e202407510; Mater. Horiz., 2023, 10, 3694-3701）、聚酯（Angew. Chem. Int. Ed., 2023, 62, e202314448; Green Chem, 2022, 24, 3284）、不饱和聚酯（J. Hazard. Mater., 2023, 453, 131423; Green Chem, 2019, 21, 3006）、环氧树脂（Angew. Chem. Int. Ed., 2024, e202405912; Adv. Mater., 2024, 36, 2310779; Mater Horiz, 2021, 8, 234）等量大面广的热塑性及热固性塑料及纺织品（Green Chem., 2023, 25,245-255; Chem. Eng. J., 2023, 470, 144032）等。
近日，团队针对目前市面上体量最大的涤棉混纺，开发了一种基于内部水循环的协同共降解策略，即在γ-戊内酯（GVL）中将废旧涤棉混纺共水解回收聚合物单体和平台化学品5-羟甲基糠醛（HMF）。相对于单独的棉降解，混纺降解得到的HMF产率提高了25%。转化率提高的主要驱动力在于降解体系中的内部水循环。此外，GVL对涤纶的溶胀/溶解作用使得水解仅在传统酸浓度的1/10下即可进行，有效抑制了棉产品的过度降解和副产物的形成。该策略为废旧纺织品的高效回收提供了新的思路。
图1 内部水循环机制
该工作以题为“Internal water circulation mediated synergistic co-hydrolysis of PET/cotton textile blends in gamma-valerolactone”发表在《Nature Communications》上。文章第一作者为四川大学化学学院博士研究生张顺，通讯作者为四川大学化学学院徐世美教授。本工作得到了国家自然科学基金（22293063）、中央高校基础研究基金和四川大学院校研究基金（2020SCUNL205）以及111项目（B20001）的资助。
文章链接：https://doi.org/10.1038/s41467-024-48937-3
