聚合物是现代社会不可或缺的材料，因其优异的力学性能、可加工性和低成本，被广泛应用于包装、建筑、电子和汽车等领域。然而，传统塑料的使用也带来了严重的环境问题，如填埋场堆积和微塑料污染。因此，发展可循环利用的塑料材料成为全球研究的热点。当前最常见的热机械回收方法会导致分子量降低，进而使回收塑料性能下降（降级回收）。为克服这一问题，研究人员探索了光化学上转换回收和化学回收至单体的方法，其中化学回收因可闭环循环且避免降解，成为最具吸引力的选择。然而，由于乙烯基聚合物的全碳骨架结构稳定，传统热解回收需要极高温度（>400°C），不仅能耗巨大，还会产生副产物，如聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）热解过程中形成的2,3-丁二酮，导致回收材料出现刺激性气味。
成果简介针对这一问题，瑞士苏黎世Athina Anastasaki教授团队在Science期刊上发表了题为“Visible light–triggered depolymerization of commercial polymethacrylates”的最新论文。
该团队设计了一种可见光触发的高效解聚策略，突破了传统方法对预先引入弱键的依赖。研究表明，该方法可在无需额外化学修饰的条件下，实现商业PMMA的近定量解聚，即使在高分子量（达106 g/mol）以及含有非可解聚共聚单体的情况下仍然有效。
此外，即便PMMA经历长时间的溶剂热处理，该方法仍可保持高效解聚性能。在实验中，研究人员成功实现了大规模（>10 g）回收，如对Plexiglas等商业产品的直接解聚，无需去除其中的未知添加剂。这一创新方法为塑料化学回收提供了新的技术路径，有望显著提升PMMA等塑料的循环利用率，推动可持续材料的发展。
1. 实验首次通过可见光触发的主链引发解聚方法，对商业 PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯）进行了近乎定量的解聚，得到原始单体。该方法不依赖于任何预设的弱键，突破了传统的热解或基于端基的解聚方式。
2. 实验通过在二氯苯溶剂中使用紫光照射，原位生成氯自由基，成功实现了高分子量（最高可达10⁶ g/mol）的 PMMA 解聚，且该方法适用于含有未披露添加剂的商业产品（如有机玻璃）。研究结果表明，即使在有非解聚共聚单体的情况下，依然能够保持近乎定量的解聚效果。
3. 该研究方法的成功实施不仅解决了传统塑料回收中常见的降解问题，还展示了其在大规模（多克级）应用中的潜力，为实现塑料的高效循环利用提供了一种新的可行途径，具有较高的应用前景和经济价值。
图文解读
图 1. PMMA的解聚方法
图 2. 可见光 - 通过主链启动使PMMA的解聚
图 3. 探测主链引起的重聚合的机理
图 4. 商业有机玻璃的解聚
结论展望本文提供了一种创新的解聚方法，通过主链引发的可见光触发方式，实现了商业聚合物的高效解聚，并获得了接近定量的单体回收。这一方法的最大科学启示在于，它突破了传统解聚方法对预设弱键和特种聚合物的依赖，成功地在低温条件下对高分子量聚合物（如PMMA）进行解聚。这不仅提高了塑料回收的效率，减少了能耗，还避免了传统热解过程中产生的有害副产物。
此外，该方法的通用性和适应性也为塑料废弃物的回收提供了新的方向。通过不依赖易解离的端基，避免了对聚合物特殊保护的需求，进一步简化了回收过程，使其适用于广泛的商业聚合物，尤其是含有未披露添加剂的聚合物。这一发现为塑料的循环经济和绿色回收开辟了新的思路，推动了更高效、更环保的塑料处理技术的发展。
文献信息Hyun Suk Wang et al. ,Visible light–triggered depolymerization of commercial polymethacrylates.Science387,874-880(2025).DOI:10.1126/science.adr1637
