on style="white-space: normal; text-align: justify; text-indent: 2em;">隨著聚苯乙烯 (PS) 產品的開發和優化，這些堅固的材料激發了消費者的信心，但是可惜的是，這類化合物目前的回收率卻僅不到 1%。可怕的是，據統計PS的產品垃圾約占世界垃圾填埋場的三分之一。所以，通過熱解和微生物化學降解回收 PS 的研究是一個活躍的研究領域。
圖片來源：J. Am. Chem. Soc.
受光催化的最新進展和可見光在可擴展過程中的機會啟發，最近Erin E. Stache教授設想了一種光驅動配合催化劑控制的氧化降解途徑，期望將市售的 PS 降解為苯甲酸和苯甲酰基衍生物。若將聚苯乙烯回收分解為目標小分子，將是減少塑料污染的理想選擇。
圖片來源：J. Am. Chem. Soc.
該研究使用了FeCl3催化劑控制光氧化降解方法，他們發現在這樣的條件下可將聚苯乙烯升級降解為苯甲酰衍生物，如苯甲酸。
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其中，FeCl3 在白光照射下會發生均裂，產生氯自由基，進而奪取聚合物骨架上的富電子氫原子。
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且在富氧環境下，高分子量聚苯乙烯 (>90kg/mol) 可降解至 <1 kg/mol，并產生高達 23 mol% 的苯甲酰基產物。此外，該研究也通過了一系列的機理研究表明氯自由基會通過奪取氫原子促進降解。另一方面，他們也將市售的聚苯乙烯用于該方法中，發現確實可以有效降解PS產品，同時表明該系統與聚合物填料的相容性。
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最后，該研究還展示了利用光流動化學過程來擴大這個方法的應用性，顯示了將克量的 PS 轉化為苯甲酸的潛力。
圖片來源：J. Am. Chem. Soc.
參考文獻：Chemical Upcycling of Commercial Polystyrene via Catalyst- Controlled Photooxidation
J. Am. Chem. Soc. 2022, jacs.2c01411
原文作者：Sewon Oh and Erin E.Stache*
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.2c01411?ref=PDF
