Catalyst metal-ligand design for rapid, selective, and solventless depolymerization of Nylon-6 plastics

解聚 催化作用 己内酰胺 尼龙6 材料科学 高分子化学 配体(生物化学) 后茂金属催化剂 乙二醛 聚合 茂金属 有机化学 化学 聚合物 生物化学 受体
作者
Liwei Ye,Xiaoyang Liu,Kristen Beckett,Jacob O. Rothbaum,Clarissa Lincoln,Linda J. Broadbelt,Yosi Kratish,Tobin J. Marks
出处
期刊:Chem [Elsevier BV]
卷期号:10 (1): 172-189 被引量:16
标识
DOI:10.1016/j.chempr.2023.10.022
摘要

Developing effective catalysis to address end-of-life Nylon pollution is urgent yet remains underdeveloped. Nylon-6 is a resilient synthetic plastic and a major contributor to ocean pollution. Here, we report a metallocene catalytic system based on earth-abundant early transition and lanthanide metals that mediates Nylon-6 depolymerization at unprecedented rates up to 810 (ε-caprolactam)·mol(Cat.)−1·h−1 at 240°C in ≥99% yield. This solventless process operates with catalyst loadings as low as 0.04 mol % at temperatures as low as 220°C—the mildest Nylon-6 depolymerization conditions reported to date. This metallocene catalysis can be carried out in a simulated continuous process, and the resulting ε-caprolactam can be re-polymerized to higher-quality Nylon-6. Experimental and DFT analyses identify effective depolymerization pathways involving catalytic intra-Nylon-chain "unzipping" assisted by π-ligand effects and inter-chain "hopping." A robust chelating ansa-yttrocene is particularly effective in depolymerizing diverse commodity end-of-life articles, such as fishing nets, carpets, clothing, and plastic mixtures.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
lxr2发布了新的文献求助10
2秒前
Akim应助八月宁静采纳,获得10
2秒前
pluto应助LLL采纳,获得10
3秒前
天天快乐应助可靠的若采纳,获得10
4秒前
桐桐应助李卿卫采纳,获得10
5秒前
俏皮白云完成签到 ,获得积分10
5秒前
8秒前
9秒前
13秒前
D_Daying完成签到 ,获得积分10
13秒前
Shine完成签到 ,获得积分10
14秒前
八月宁静发布了新的文献求助10
15秒前
18秒前
冷静如柏完成签到,获得积分10
18秒前
TT完成签到,获得积分10
20秒前
852应助沙雕荷包蛋采纳,获得10
21秒前
爱科研的小魏完成签到,获得积分10
22秒前
Yultuz友完成签到 ,获得积分10
26秒前
Windsyang完成签到,获得积分10
32秒前
马騳骉完成签到,获得积分10
33秒前
风至完成签到,获得积分10
40秒前
香蕉觅云应助lxr2采纳,获得10
40秒前
bfbdfbdf完成签到,获得积分20
42秒前
LLL发布了新的文献求助10
43秒前
ugh完成签到,获得积分10
45秒前
辛未完成签到 ,获得积分10
45秒前
lxr2完成签到,获得积分10
51秒前
可爱的函函应助LLL采纳,获得10
52秒前
英俊的铭应助崔同学采纳,获得10
55秒前
LazyClouds完成签到,获得积分10
57秒前
沐沐发布了新的文献求助10
59秒前
1分钟前
xiaofeiyan完成签到 ,获得积分10
1分钟前
崔同学发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
八月宁静完成签到,获得积分10
1分钟前
JamesPei应助解觅荷采纳,获得10
1分钟前
钱儿发布了新的文献求助10
1分钟前
内向的小凡完成签到,获得积分0
1分钟前
丘比特应助maclogos采纳,获得10
1分钟前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
ISCN 2024 – An International System for Human Cytogenomic Nomenclature (2024) 3000
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 2000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
105th Edition CRC Handbook of Chemistry and Physics 1600
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
Mindfulness and Character Strengths: A Practitioner's Guide to MBSP 380
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3776440
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3321862
关于积分的说明 10208102
捐赠科研通 3037186
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1666565
邀请新用户注册赠送积分活动 797579
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 757872