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塑料污染治理已成為全球可持續發展的核心議題，而兼顧塑料“高強度”與“易回收”特性，是材料化學領域長期未決的挑戰。傳統塑料因“熱力學陷阱”難以化學回收，近平衡聚合物雖可回收卻存在聚合效率低、溶劑能耗大等問題。
2025年11月，華東理工大學張琦教授、曲大輝教授與荷蘭格羅寧根大學諾獎得主Ben L. Feringa教授合作，在《Nature Nanotechnology》發表重磅研究，提出“超分子化學回收”全新概念，為該難題提供了突破性解決方案。
該研究的核心創新在于利用側鏈氫鍵自組裝與主鏈動態二硫鍵的協同平衡，實現聚合物—單體的可逆轉化。研究團隊發現，硫辛酰胺類似物(TAA)晶體中，一級酰胺基團形成的致密氫鍵網絡會隔離1,2-二硫戊環，阻斷聚合必需的硫-硫交換路徑。為打破這一“封印”，團隊篩選甲酸(FA)作為可揮發氫鍵競爭劑，通過“溶解-去溶劑”兩步法，室溫真空條件下即可制備出納米晶聚(TAA)(Nc-poly(TAA))薄膜。
Nc-poly(TAA)呈彈性體特征，拉伸模量達235 MPa，玻璃化轉變溫度僅24.5 °C。將其在120 °C退火2小時后，鏈段重排形成半晶態聚硫辛酰胺(TAA)(Sc-poly(TAA))，構建出“二維氫鍵+一維共價”的雜化骨架。經表征，Sc-poly(TAA)楊氏模量達3.87 GPa、硬度0.14 GPa，與尼龍6相當，遠超高密度聚乙烯，且在80%高濕環境下性能無衰減，蠕變速率顯著低于非晶版本，具備工程塑料級的穩健性與耐久性。
該技術最引人注目的是無溶劑、無催化劑的閉環回收能力。將Sc-poly(TAA)碎片置于120 °C熱臺，24小時內即可崩解為黃色片狀微晶，回收單體化學純度超90%，產率近100%。以回收單體重新聚合，二次材料的力學與結構性能與初代完全一致，實現“原廠級”閉環再生。
生命周期評估顯示，該超分子無溶劑路線每回收1 kg單體僅排放0.36 kg CO?，碳足跡僅為傳統溶劑法的1/180，綠色環保優勢顯著。這一策略首次將超分子自組裝作為高性能塑料閉環回收的驅動力，擺脫了對單體精細“近平衡”結構或高能耗溶劑的依賴。
未來，研究團隊將進一步拓展超分子工具箱，優化非共價與動態共價的協同作用，推動技術工業放大。隨著可再生電力與熱集成技術的應用，這一“熱觸發-自解聚”模式有望將塑料廢棄物直接轉化為高值單體，開啟循環塑料的“超分子時代”。
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