当前，聚烯烃材料的回收与绿色化发展成为业界共同关注的焦点。近期，长春应用化学研究所简忠保研究员团队在Nature Sustainability 上发表的一项突破性研究，为这一领域提供了新的思路。该研究首次合成了一类分子量可定制的大分子单体，用于合成可化学回收聚乙烯材料。简忠保研究员近日向记者分享了他所在团队的创新成果，以及聚烯烃领域的研究热点。

大分子单体到聚合物的闭环循环

　　【CCN】近期，您的研究成果被Nature Sustainability重点报道，能否简单介绍这项研究的核心创新点？

　　【简忠保】这篇论文报道的是我们开发的可化学回收聚乙烯材料。我们合成了一类分子量可定制化的大分子单体，反应体系非常简单，即通过共聚单体含量比例的调节，得到一个与理论分子量非常相近的定制化大分子单体，继而合成出一类可化学回收的高分子量高密度聚乙烯 (HDPE)材料，这在行业内尚属首次。这种HDPE可以降解成明确分子量且易于分离回收的大分子单体，构成定制化大分子单体-聚合物-定制化大分子单体生命循环周期。

　　【CCN】这项研究在回收方面有何独特的创新之处？

　　【简忠保】我们模拟了真实混合塑料场景，将自研材料与两种最常见的一次性塑料制品原料 HDPE、等规聚丙烯（iPP）按任意比例混合后，通过简单加热即可实现选择性解聚。利用大分子单体与传统塑料在溶剂中溶解性的差异，仅需沉降过滤就能实现 99% 以上的纯度定量回收。更关键的是，这种“解聚-聚合”循环实现了材料的近零损耗。

聚烯烃绿色化研究聚焦两大方向

　　【CCN】您如何看待当前聚烯烃绿色化的研究热点？

　　【简忠保】聚烯烃的绿色化研究目前主要分为两大方向：一是升级循环（upcycling），例如可以将聚烯烃解聚后生产高品质润滑油；二是开发可降解的聚烯烃材料，目前的路线考虑使用大宗低成本原料合成新型聚烯烃。主流路线有两条：一条是以乙烯和一氧化碳为原料合成具有光降解功能的聚乙烯材料；另一条是通过乙烯、丁二烯聚合，在聚乙烯链中引入双键。此外，还包括纯的乙烯聚合，通过末端修饰使聚乙烯获得降解特性，以及开环易位聚合。

　　【CCN】学术界和产业界的研究有哪些差异？

　　【简忠保】目前学术界和产业界两条线不太对等。以聚烯烃催化剂为例，学术界倾向于均相催化剂，因为它结构明确、机理清晰，但工业上反而经常用负载型催化剂。另外，在进行实验室研究时，聚合反应通常是间歇反应，而工业上需要连续反应。如果两个单体发生聚合反应，反应数据就会有较大差异，实验室得到的聚合物序列分布可能和真实的连续聚合不一样。这导致虽然实验室研究取得了好的成果，但在工业放大时还要花很长的时间。我们也在思考，学术界到底能对产业界提供哪些帮助。希望在工业化的过程中，双方能够协同研发，做好接力。现在这一状况已有所改观，一些企业开始涉足前沿探索，比如一些高端聚烯烃材料的合成技术。

　　【CCN】AI 技术在聚烯烃材料研发中的应用前景如何？

　　【简忠保】AI+高分子材料可以赋能材料研发。比如在聚酰亚胺、聚醚醚酮这样AABB的缩聚反应中，可以通过材料性能预测链结构，再反推聚合单体的选择。对于聚烯烃来说，既有分子量、支化度的差异，又存在拓朴结构等，用AI来预测链结构有一定难度。我们关注的是AI对于催化剂研究效率的提升，能否在浩瀚的文献中预测出好的催化剂体系，我们从中筛选后再做进一步的研究。AI更像是科研加速引擎，今后可能会通过AI+高通量筛选提高催化剂的研发速度。但必须清醒认识到，AI 无法替代基础研究的深度，真正的原始创新仍需要人类智慧。

青年研究者应在坚守中寻找突破

　　【CCN】您对有志于聚烯烃领域的青年研究者有何建议？

　　【简忠保】聚烯烃研究不像新兴领域容易出成果，但却是材料工业的基石。建议青年研究者们前三年专注学术积累，建立学术声誉；第四年开始主动对接产业需求，通过行业会议等渠道寻找合作契机。我们团队实行“双轨制”：一部分人专注前沿创新，另一部分人深耕应用转化，两者形成良性互动。

　　【CCN】您个人最珍视的科研价值观是什么？

　　【简忠保】保持全球视野与开放心态。在基础研究领域，要敢于挑战“不可能”；在应用研究领域，要与企业精诚合作互相提高。去年我们与某公司合作、开发新型催化剂时，企业工程师带来的工业装置参数让我们意识到，实验室的最优条件往往并非工业的最优解。这种思维碰撞，正是创新的源泉。