轻质、高度耐用的纤维增强环氧复合材料由嵌入聚合物基体中的玻璃纤维或碳纤维组成,是对制造汽车、船舶、飞机和风力涡轮机叶片至关重要的高性能材料。
到2025年,每年将由大约25000吨的风电叶片到达其运营期限。传统上,由于环氧树脂的化学特性,风力涡轮机叶片很难回收,因为环氧树脂是一种弹性物质,且被认为是一种不可能分解成可重复使用的成分。环氧树脂不可生物降解,焚烧时会释放有毒气体,最终导致填埋成为处理它们的主要途径。
由于效率低下和不可持续,风力涡轮机叶片的填埋已被多个欧洲国家禁止,预计以后还会有更多国家实施。因此,对环氧树脂及其复合材料可行的回收策略的需求迫切。


然而,该方法还不能立即扩展,因为催化系统的效率不足以进行工业实施——而且钌是一种稀有且昂贵的金属。因此,奥胡斯大学的科学家们正在继续改进这种方法。
“尽管如此,我们认为这是开发耐用技术的重大突破,可以为环氧基材料创造循环经济。这是化学过程的首次发表,可以选择性地分解环氧树脂复合材料并分离出最重要的材料之一。该研究的主要作者之一 Troels Skrydstrup 说:“环氧聚合物以及玻璃或碳纤维的重要组成部分,不会在此过程中损坏后者。”

图1 环氧树脂的催化解构

图2 用Ru催化从商用环氧复合材料中回收BPA和纤维