新方法使亚克力玻璃回收变得经济可行

新方法节省能源和成本

苏黎世联邦理工学院（ETH）的研究人员开发出一种新方法，能够以节能且低成本的方式将亚克力玻璃分解为其组成单元。回收产物纯度极高，可用于制造高质量产品。该工艺可能立即引起工业界的兴趣，因为它可以利用现有基础设施和当前流程引入。

亚克力玻璃在全球范围内被大量用于各种应用——从玻璃窗、汽车尾灯到家具。然而，亚克力玻璃仍常常被当作垃圾丢弃，尽管它其实可以很好地回收利用。

材料科学家、ETH教授阿西娜·阿纳斯塔萨基（Athina Anastasaki）多年来一直致力于将亚克力玻璃高效分解为其基础单元并重新利用。在早期工作中，她的团队表明，所谓的解聚反应原则上可行，但需要特殊条件：此前，ETH研究人员必须对聚合物链进行化学修饰，以引入“预定断裂点”。其他方法则需要大量溶剂、催化剂或紫外线来启动或维持解聚反应。

一种物质足矣

现在，这位ETH教授及其团队提出了一种更简单得多的亚克力玻璃聚合物回收方法，并发表在专业期刊《自然化学》上。

利用新方法，研究人员能够将聚合物几乎完全分解为其组成单元——单体，单体收率高达98%。即使原料中含有染料或杂质，回收产物也极为纯净。从回收的单体中，可以制造出与首次加工质量相同的新聚合物。

该过程所需的能量也远低于其他方法。解聚反应在略高于200摄氏度时即启动，而此前至少需要400摄氏度。此外，该工艺完全无需溶剂。

“我们的新方法之所以如此令人兴奋，在于其简单性。”研究第一作者、阿纳斯塔萨基研究组前科研人员理查德·惠特菲尔德（Richard Whitfield）表示。

新工艺的核心是一种单一化合物，属于所谓的N-羟基酰亚胺类物质，是一种市售且廉价的试剂。它攻击亚克力玻璃聚合物链，切断链并释放单体。加入该物质后，反应自行进行。

试剂的选择并非偶然。

“我们进行了系统性搜索，直到发现这种物质。”阿纳斯塔萨基解释道，“唯一让我们意外的是：反应确实只需要一种化学品就够了。”

其他化学塑料回收方法基于所谓的热解，即在通常超过400摄氏度的高温下将塑料聚合物分解为其组成单元。此外，回收单体的纯度往往较低——含有高达3%的杂质，这会影响由此制造的塑料质量。

已申请专利，寻求被许可方

苏黎世联邦理工学院已为该新方法申请专利，目前正在寻找被许可方。

“化学塑料回收领域的竞争非常激烈，”阿纳斯塔萨基说，“尤其是在美国，那里有资金雄厚的大型研究团队在该领域工作。”

得益于苏黎世联邦理工学院的稳定基础经费，这位材料科学家得以保持竞争力，此次甚至领先于美国竞争对手一步。

下一步，她希望将该方法放大规模，并详细了解反应机理。在此基础上，ETH研究人员希望开发出能进一步加速聚合物分解并进一步优化单体收率的物质。

工业界可立即采用该方法

理查德·惠特菲尔德、维多利亚·洛曼、米哈伊尔·阿格拉切夫等；“商业聚甲基丙烯酸酯的低温本体解聚”；《自然化学》，2026年9月2日