[發明專利]可降解的聚酯組合物以及用于降解聚酯聚合物的方法

在審

• 申請號: 202210195288.7
• 申請日: 2022-03-01
• 公開（公告）號: CN114573957A
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: 牛志強;張勝波
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: C08L67/02
• 分類號: C08L67/02;C08L67/04;C08K9/12;C08K3/08
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司 11258
• 代理人: 呂倩茹

本申請公開了一種可降解的聚酯組合物以及用于降解聚酯聚合物的方法，可降解的聚酯組合物包括：聚酯聚合物和原子催化劑，其中，原子催化劑包括單原子催化劑和/或雙原子催化劑。本申請提供的聚酯組合物中包含原子催化劑和聚酯聚合物，其中，原子催化劑中的金屬原子能夠與聚酯聚合物中的C＝O鍵發生作用，有利于OH進攻羰基碳，使得C?O單鍵斷裂而得到單體，從而有利于實現聚酯聚合物的穩定高效降解及循環。

技術領域

本申請屬于聚酯技術領域，具體涉及一種可降解的聚酯組合物以及用于降解聚酯聚合物的方法。

背景技術

由于人類對塑料的過度使用，使得廢棄塑料在環境中大量富集，其降解需要數十年甚至數百年的時間，對于流入海洋的微塑料還會進入海洋生物體內，甚至人類的消化系統中，給人類的生命安全也帶來了巨大威脅。因此，塑料污染已成為當今世界面臨的最緊迫的環境問題之一。

近年來多種生物酶已被發現能在溫和條件下催化降解聚酯塑料，但由于其穩定性較差，抗外來污染能力低，催化底物專一性強，價格昂貴等缺點，因此很大程度上限制了其在復雜的自然環境中以及工業級集中處理中的實際應用。因此，目前有待開發一種高效、穩定、價格低廉的催化劑，使其能夠實現聚酯塑料在海洋、堆肥等自然環境條件下的降解，以及工業級集中大規模處理中的應用。

發明內容

有鑒于此，本申請提供一種能夠實現高效、穩定降解及循環的可降解的聚酯組合物以及用于降解聚酯聚合物的方法。

本申請第一方面提供一種可降解的聚酯組合物，包括：

聚酯聚合物，和

原子催化劑，其中，所述原子催化劑包括單原子催化劑和/或雙原子催化劑。

根據本申請第一方面的任一項實施方式，所述原子催化劑與所述聚酯聚合物的重量比為1:2～8:1，優選為1:1～4:1。

根據本申請第一方面的任一項實施方式，所述單原子催化劑對應的金屬前驅體鹽中，所述金屬包括Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Mn、Mg及Ca中的至少一種；和/或

所述單原子催化劑對應的金屬前驅體鹽中，所述前驅體鹽包括硝酸鹽、硫酸鹽、鹽酸鹽及醋酸鹽中的至少一種。

根據本申請第一方面的任一項實施方式，所述雙原子催化劑對應的金屬前驅體鹽選自以下(1)至(3)中的一種或幾種：

(1)所述單原子催化劑對應的所述金屬前驅體鹽中的一種或幾種；

(2)雙核金屬羰基化合物，其中，所述化合物的金屬中心包括Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Mn、Mg及Ca中的至少一種；

(3)具備式1～3所示結構的化合物中的一種或幾種，

式1～3中，M₁、M₂各自獨立的選自Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Mg、Ca及Mn中的至少一種；和/或

X^n-選自NO^3–、Cl^–、Br^–、OAc^–、OH^–及SO4^2–中的至少一種。

根據本申請第一方面的任一項實施方式，基于所述原子催化劑的總重，所述原子催化劑中負載的金屬原子的重量為0.5％～4％，優選為0.8％～3.5％。

根據本申請第一方面的任一項實施方式，所述原子催化劑對應的載體包括導電炭黑、活性炭、碳納米管、石墨烯、氮化碳、碳化鉬、氧化鈰、氧化鋯及氮摻雜碳中的至少一種。