聚苯乙烯(PS)是最受欢迎的热塑性树脂之一,在日常生活中广泛应用于一次性餐具、包装材料和合成橡胶等领域。全球每年合成的 PS 超过 2500 万吨,占塑料总产量的约 6%。然而,大规模生产与不可持续的“获取-制造-丢弃”线性生命周期模式,导致 PS 塑料在环境中迅速累积。
不幸的是,消费后的 PS 通常被视为垃圾,多数最终被填埋或焚烧,造成严重的生态和环境问题。由于生产规模巨大且废弃管理不善,塑料废物污染已成为最紧迫的环境危机之一。为应对这一日益严峻的问题,过去几十年来,人们开发了多种塑料回收方法和技术。然而,目前大多数回收技术往往只能生产低质量或低价值的产品,难以覆盖运营成本。
为了解决这一问题,武汉大学黄志良团队提出了一种新颖的预氧化诱导策略,能够以经济高效的方式将实际的聚苯乙烯塑料氮化降解为高价值的芳香氮化合物。在该方法中,以 CuBr 作为催化剂,O₂ 作为氧化剂,CH₃CN 作为氮源,从 PS 废料中成功获得了高需求的苯甲腈和苯甲酰胺,总分离产率高达 74%。
详细的机理研究表明,O₂ 活化产生的羟基自由基在该选择性好氧降解过程中起到了关键作用。此外,多种反应路径协同促进了苯甲腈和苯甲酰胺的生成。
文献来源:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c15500