尼龍-6是一種堅韌、不可生物降解的塑料，而且無法通過傳統(tǒng)方法進行回收。據(jù)外媒報道，美國研究人員開發(fā)了一種新的尼龍-6回收方法，使用易于獲得的三酰胺鑭（lanthanum trisamido）催化劑，可以高選擇性、近乎定量地解聚尼龍-6，而無需溶劑，從而在適當溫度下回收單體——ε-己內(nèi)酰胺（ε-caprolactam）。按順序從聚合物的一端取出單體，就像從珠鏈上取出珍珠一樣。

（圖片來源：wiley）

在汽車制造、包裝、基礎(chǔ)設(shè)施、紡織和漁業(yè)等領(lǐng)域，尼龍面料是許多應(yīng)用中的首選材料。其具有優(yōu)越的性能，如彈性、耐化學性、高抗拉強度和高耐磨性，但這也影響了材料的生物降解性。舉例來說，在海洋塑料垃圾中，廢棄的尼龍漁網(wǎng)約占10%。

在工業(yè)上，通過對ε-己內(nèi)酰胺進行開環(huán)聚合，可制成不同的尼龍-6材料，年產(chǎn)量約為500萬噸。因此產(chǎn)生的廢棄物也很多，造成了嚴重的環(huán)境影響。此外，生產(chǎn)尼龍-6的碳排放也很大。這種ε-己內(nèi)酰胺單體，是使用化石基原材料通過高成本的多步驟工藝制成。對其進行回收，可以節(jié)省資源和能源，并減少生產(chǎn)成本。

雖然其他一些塑料的回收進程正在緩慢加速，但尼龍-6很難進行回收。將其融化成為一種新的形式是不可能的，因其在高溫下會部分分解；將其燃燒以用于能源生產(chǎn)也不可行，因為會形成氫氰酸等有毒化合物；使用以前的化學回收方式，已證明過于復(fù)雜且低效，或者需要使用有問題的化學物質(zhì)。

由西北大學（Northwestern University）和國家可再生能源實驗室（National Renewable Energy Laboratory ）的研究人員Yosi Kratish和Tobin J. Marks負責的團隊現(xiàn)已開發(fā)出一種新的、高效的催化工藝，可用于回收尼龍-6。

通過這種方法，可以將尼龍-6解聚為ε-己內(nèi)酰胺，并實現(xiàn)95%以上的選擇性，產(chǎn)率超過90%。同時，不需使用溶劑或有毒化學品，只需相對溫和的溫度（240℃）環(huán)境。聚乙烯、聚丙烯或聚對苯二甲酸乙二醇酯的混合物不會產(chǎn)生干擾。

該團隊的成功受益于一種基于商用稀土金屬三酰胺絡(luò)合物的催化劑。鑭絡(luò)合物表現(xiàn)出最高的催化活性。研究人員通過實驗數(shù)據(jù)和計算提出了一種創(chuàng)新反應(yīng)機制。在第一步中，將氫離子從末端的酰胺N-H鍵上移除，并將催化劑共價結(jié)合到聚合物上。隨后，在回咬（backbiting）過程中，將ε-己內(nèi)酰胺單元逐個從鏈的末端分離。