聚乳酸的三种回收技术。

　　乳酸PLA来源于作物淀粉，属于生物基可降解材料，正值市场热点。目前的应用范围多为一次性塑料。比如此次2022年举办的冬奥会，就大量使用了聚乳酸材质的一次性可降解塑料制品。聚乳酸PLA受到关注，主要在两点：生物基来源，碳减排优势巨大。可降解，能够做堆肥处理，随着“生物降解”的概念趁势而起。今天为大家总结三种聚乳酸回收技术。

　　1、化学循环：聚乳酸-丙交酯-聚乳酸

　　四川大学王玉忠院士团队与丰原生物签订“聚乳酸化学闭环循环技术”项目合作协议。

　　根据协议，双方将围绕王玉忠院士团队“聚乳酸的化学闭环循环技术”开展合作，安徽丰原生物技术股份有限公司将投入上亿元经费支持王玉忠院士团队，将这项成果实现产业化。

　　王玉忠院士团队经过长期的基础研究，取得了突破，实现了聚乳酸解聚回收丙交酯的回收率和光学纯度都远高于国际上同类技术已有的最高水平，使聚乳酸集生物基、可循环、易回收和可降解为一身成为现实，成为一种典型的低碳、环保的高分子材料。

　　2、化学循环：PLA-PLA，聚合物到聚合物

　　虽然聚乳酸可以在自然界中降解，但该过程通常需要较长时间和特定的降解条件，且其降解产物是二氧化碳与水，无法实现直接快速循环利用。通过化学循环的方式实现聚乳酸的回收利用，提供了废弃聚乳酸后处理的一种有效解决途径。当前研究大多是将废弃聚乳酸转化为乳酸烷基酯，但是通过该过程循环获得高分子量聚乳酸材料，需要将乳酸烷基酯水解成乳酸，预聚成低聚物、二聚成丙交酯，然后聚合获得聚乳酸，成本贵且效率低（图1）。因此，实现直接将废弃聚乳酸材料转化为新聚乳酸材料具有研究价值和应用前景。

　　中国科学院青岛能源研究所研究员王庆刚带领的催化聚合与工程研究组发展出聚合物降解再聚合的升级化学循环新策略（“DE-RE polymerization”strategy），以“聚合物到聚合物”方式实现了聚乳酸废弃物到新聚乳酸材料的循环再利用过程。该策略反应条件温和，副反应少，减少了完全重新生产聚乳酸的原料消耗，提高了聚乳酸的回收再利用效率。在再聚合过程中，通过加入不同类型单体可以获得性质各异的最终材料。

　　该成果为聚乳酸循环提供了新的解决思路。该策略在化学回收方面有效，并在聚合物的改性和合成方面具有发展前景。

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　　3、高值化回收：高效制备丙氨酸

　　北京大学马丁/王蒙课题组在国际上首次报道了一种将聚乳酸塑料催化转化为丙氨酸的新过程。采用Ru/TiO2催化剂，在无外加氢气的条件下，氨水简单加热处理即可实现聚乳酸塑料高效制备丙氨酸（77%收率,反应温度140度）。

　　研究表明，PLA在氨水中首先氨解形成乳酰胺，接着乳酰胺水解生成乳酸铵，乳酸铵再进一步在催化剂表面胺化形成丙氨酸。

　　同位素示踪实验表明，乳酸铵α-H的活化是反应的重要步骤，且反应遵循脱氢-胺化-再加氢路线。而金属催化剂对于α-H的活化、后续胺化均起到了关键作用。通过分离-循环可以进一步提高丙氨酸的产率，丙氨酸总体选择性可达94%，纯度超过95%。