研究背景：

与近年来，全球范围内出现了两个值得关注的问题，即传统化石资源的枯竭和气候的变化，这也增加了对新的替代资源的需求。聚乳酸（PLA）作为一种可生物降解和生物相容的生物基聚合物，已经成为替代石油基合成聚合物最有吸引力的候选材料之一。目前，PLA已经广泛应用于工业、医学和包装等领域。随着PLA塑料的广泛使用，其废弃物也变得越来越多。虽然PLA是可生物降解的，但在大多数情况下其降解过程非常缓慢，因此废弃PLA塑料的处理问题也得到了越来越多的重视。目前已经报道了各种化学回收废弃PLA的方法，如水解、醇解、热解、酶解和微波辐射等，其中醇解是一种比较重要的方法。然而目前报道的醇解方法往往需要较高的反应温度和大量的催化剂，并且产物的分离也比较困难，因此寻找新型的催化剂对研究PLA的醇解至关重要。

研究内容：

研究人员合成了几种不同的离子液体作催化剂，用于PLA的甲醇解反应。讨论了离子液体用量、甲醇用量、反应时间和反应温度对PLA转化率和乳酸甲酯产率的影响。此外，还对离子液体的循环使用，甲醇解的机理和反应动力学进行了研究。

主要研究结果：

1.几种不同的离子液体结构

2.不同离子液体催化PLA醇解的效果

3. 使用[Bmim][Ac]作催化剂，不同反应条件下PLA的转化率和乳酸甲酯的产率

4. [Bmim][Ac]循环使用6次的催化活性

5. [Bmim][Ac]催化PLA醇解可能的反应机理

6. 反应温度对PLA醇解速率的影响，ln(1/1-x ) = kt其中x表示转化率

7. [Bmim][Ac]催化PLA醇解时，反应速率常数对温度的阿伦尼乌斯图，根据公式lnk = lnA-Ea/RT，可以计算出反应活化能Ea = 38.29 kJ/mol

研究结论：

使用离子液体[Bmim][Ac]作催化剂，PLA的甲醇解反应可以在较低的温度和压力下进行。当([Bmim][Ac]) : m(PLA) = 0.02 : 1，n(CH3OH) : n(PLA) = 5 : 1，反应温度115℃，反应时间3 h的条件下，PLA的转化率超过97%，乳酸甲酯的产率超过92%，并且乳酸甲酯很容易通过蒸馏分离。此外，反应动力学表明，[Bmim][Ac]催化PLA醇解反应为一级动力学反应，活化能为38.29 kJ/mol，低于水解87.2 kJ/mol和高温分解177.5kJ/mol。总之，离子液体作为一种环境友好的可回收物质，在PLA的回收反应中具有替代传统催化剂的潜力。

参考文献：

Song X , Zhang X , Hui W , et al. Methanolysis of poly (lactic acid) (PLA) catalyzed by ionic liquids[J]. Polymer Degradation and Stability, 2013, 98(12):2760-2764.

原文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0141391013003480