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喜报!我校 2011级毕业生研究成果登上《Nature》,破解有机硅回收卡脖子难题

时间:2026-11-02 作者: 编辑:杨心怡 浏览量:

近日,国际顶尖学术期刊《Nature》刊发了柏林工业大学 Martin Oestreich 教授团队在硅氧烷闭环化学回收领域的重大原创成果。在这项备受瞩目的研究中,我校化学学院应用专业毕业生徐必平作为论文的第一作者深度参与其中。


攻克惰性有机硅回收瓶颈,成果开辟硅材料循环新路径

硅胶(硅氧烷聚合物)凭借优异的热稳定性、化学惰性,广泛应用于工业、医疗、消费电子等领域,全球市场规模持续增长。但也正是这份稳定、耐降解的特性,给废弃有机硅的回收带来巨大挑战:废旧硅胶大多只能填埋、焚烧,传统化学回收手段大多只能解聚成环状低聚物,直接还原回工业原始单体的技术长期难以突破,硅废弃物的环境累积风险日益凸显。

Martin Oestreich团队的这项研究首次建立硅正离子引发的脱氧氯化解聚新策略:以三光气作为脱氧氯化试剂,在温和条件下精准断裂Si–O–Si 主链,直接把废弃硅氧烷转化为工业核心原料二氯硅烷单体,实现“从硅胶废料回到聚合原料” 的闭环回收。机理结合理论计算证实:三光气不只是简单氯源,在硅正离子的路易斯酸活化下原位生成氯羰基阳离子,作为真正的活性断键物种。该体系底物适用性广,线性硅氧烷、环硅氧烷、商用硅油、硅弹性体均可转化;反应唯一计量副产物为二氧化碳,解决了过往路线副产物难处理、环硅氧烷活性差等痛点,为化学惰性硅氧烷材料的可持续循环利用提供了全新方案。

从我校实验室到《Nature》:一位青年科研人的成长之路

徐必平的科研之路,始于我校、长于我校。

本科阶段,他在我校扎实的理论课程与实验实训体系中夯实根基,在理论课、实验课任课老师的悉心教导下筑牢化学基本功;随后加入多个课题组,依托化学学院实验室优质科研平台,在课题组导师的持续引领下,从基础有机合成、催化实验、谱学表征做起,系统锤炼了实验操作与数据分析能力,逐步成长为具备独立科研思维的学生。

在本科培养的浓厚兴趣和扎实基础之上,徐必平继续深耕有机化学,在苏伟平研究员指导下完成博士学位后,远赴德国柏林工业大学 Martin Oestreich 课题组开展博士后研究。面对硅氧烷 Si–O 键高稳定性、解聚困难等一系列难题,他和团队成员反复优化反应体系、解析反应机理,最终完成了这项具有产业价值的突破性工作。

科研感悟

“始于兴趣,忠于热爱,行于坚持。科研的道路上,有探索的惊喜,也有漫长的等待。越走越觉得,真正值得追寻的,不只是某一个结果,更是始终保持好奇、不断探索的过程。感谢母校的培养,让我带着这份热爱,一直走在自己喜欢的道路上。”

结语

有机硅是支撑高端制造、新能源、医疗产业的关键材料,这项 Nature 成果打通了 “废弃硅胶→单体原料” 的闭环链条,有望降低硅产业对高能耗石英还原工艺的依赖,减少碳排放与固废污染。 此次成果的发表,是我校持续夯实基础学科人才培养、鼓励本科生参与前沿科研的又一见证。未来,学校将继续坚持科教融合,持续培育更多敢于挑战重大科学难题的青年学子。