Электрохимический метод превращает отходы полимеров в высококачественные материалы

Графическая аннотация. Автор: Nature Synthesis (2025). DOI: 10.1038/s44160-025-00876-7

Ученые из Университета Иллинойса в Урбане-Шампейне разработали инновационный электрохимический метод апсайклинга отходов углеродного волокна и полимерных композитов. Исследование опубликовано в журнале Nature Synthesis.

Профессор химии Джеффри С. Мур и постдоки Ютин Чжоу и Чжэньчуан Сюй представили метод, использующий электричество для модификации побочных продуктов переработки. Это позволяет преобразовывать низкоценные олигомеры, остающиеся после извлечения углеродных волокон, в новые полезные материалы.

«Это замыкает критически важный цикл в жизненном цикле композитов из углеродного волокна, которые широко используются в ветроэнергетике, транспорте и аэрокосмической отрасли», — заявил Мур.

Слева направо: Чжэньчуан Сюй, Ютин Чжоу и профессор Джеффри С. Мур. Автор: University of Illinois at Urbana-Champaign

Метод основан на электролизе, который позволяет напрямую модифицировать олигомерную основу в двух различных местах. Установка двух ключевых функциональных групп на сайтах углерод-водородных связей позволяет модифицированным олигомерам собираться в новую сетевую структуру с восстановленными механическими свойствами.

«Практическая значимость заключается в том, что мы теперь можем брать низкоценные побочные продукты переработки композитов и преобразовывать их в новые термореактивные материалы с высокой цикличностью», — объяснил Мур.

Этот прорыв открывает путь к созданию экологически устойчивых производственных процессов с нулевыми отходами. Исследовательская группа уже работает над применением этого электрохимического метода к другим материалам, включая полибутадиен — ключевой компонент синтетического каучука.