近日，课题组在化工领域顶级期刊Chemical Engineering Science（IF=3.37，JCR一区Top，化工领域三大顶级期刊之一）上发表了题为“Fabrication of highly efficient thermal energy storage composite from waste polystyrenes”的研究论文，论文作者为：刘昌会，马啸天，杜沛星，饶中浩*。论文第一作者单位和通讯作者单位均为中国矿业大学。
聚苯乙烯是塑料材料家族中的重要组成部分，它具有质轻、隔热、防水、廉价等一系列优点。由于它的化学稳定性优异，自然界很难将其直接降解，通常采用填埋或焚烧进行处理，不仅对环境造成了严重的污染，同时也是资源的严重浪费。其中我国每年约产生180万吨，而聚苯乙烯的回收率仅仅只有不到40%。大量的聚苯乙烯泡沫塑料废弃物构成了“白色污染”的主要因素，对环境和生态造成了巨大压力，并且进一步威胁到人类和其他动物的生命安全近年来，由于化学及材料科学快速发展，针对废弃聚苯乙烯回收及高值化研究已经得到广泛关注。本文从废弃的聚苯乙烯塑料为原料，通过高分子超交联策略，实现了对复合相变材料的成功制备。
本文中作者从废弃聚苯乙烯塑料出发、以1,2-二甲氧基甲烷为交联剂，无水氯化铁为催化剂，在石蜡的存在下，将高分子的超交联和相变材料的包覆进行有机耦合，实现了对相变材料最大程度的负载。此外，为了进一步强化工艺的原子经济性，催化剂无水氯化铁被原位转化为纳米氧化四氧化三铁，该策略不仅在工艺上消除了清洗氯化铁的步骤，同时纳米氧化铁的存在也对复合材料的导热能力起到了积极的作用。进一步研究表明，通过反应条件和工艺的进一步优化，废弃的聚苯乙烯泡沫、一次性的餐具、一次性的奶茶盖、茶壶等废弃的聚苯乙塑料均可被高效地转化为储能材料，真正意义上实现了“变废为宝”。
上述工作得到了中央高校基本科研业务费专项资金资助(2019XKQYMS69)。
论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0009250920300099。