2026年3月,课题组博士生秦晓奂在CCS Chemistry上发表文章

20263月,课题组博士生秦晓奂在CCS Chemistry上发表文章

Functionalizable and Chemically Recyclable Polyurethanes via Ring-Opening Polymerization of CO2-Derived Cyclic Carbamates

Xiaohuan Qin, Xin Wang,* and Zhengbiao Zhang*

聚氨酯(PU)是最广泛使用的聚合物之一,但它们的可持续性受到传统合成中依赖有毒异氰酸酯以及回收方法低效的限制。这些挑战,加上塑料废弃物日益增加的环境负担,更凸显了开发利用可再生原料并实现高效回收的替代生产策略的紧迫性。在这项工作中,我们提出了一种可功能化且化学可回收的PU系统,通过CO2衍生的环状氨基甲酸酯的开环聚合(ROP)合成。环状单体首先在温和条件下由CO2和氨基醇制备。强碱催化的阴离子开环聚合实现了可控聚合,产出的PU具有良好的热稳定性,并可通过硫醇-烯“点击”化学进行后功能化。密度泛函理论计算为阴离子开环途径提供了机理证据,确认在氨基甲酸酯基团中,酰胺C–N键优先于C–O键发生选择性断裂。关键的是,通过真空热解实现的高效解聚,使原始单体得以高产回收,建立了一个闭环的“单体-聚合物-单体”循环。这种无异氰酸酯策略成功将CO2利用、先进的化学回收以及可调功能性结合起来,为推进聚氨酯的循环经济提供了一条多功能且可持续的路径。


论文发表在CCS Chemistry上,文章的第一作者为博士研究生秦晓奂,王鑫副教授和张正彪教授为共同通讯作者。

相关论文链接:https://doi.org/10.31635/ccschem.026.202507110

CCS Chemistry, 2026, 10.31635/ccschem.026.202507110