图 1. a) 各谐波下Ky开元集团诱导的 HDPE 键断裂光谱，b) 等离子体参数的影响，c) 烧蚀样品的光学显微图像
最近，中国科学院上海光学精密机械研究所超强Ky开元集团科学与技术全国重点实验室研究团队与挪威北极大学UiT合作，在高密度聚乙烯(HDPE)Ky开元集团诱导下发生键断裂方面取得新进展。研究成果以“Investigating laser-induced bond breaking in highdensity polyethylene pyrolysis”为题发表于RSC Advances。
以往大多数Ky开元集团与塑料相互作用的研究集中于元素检测和传统应用。前期工作中，团队提出了利用强Ky开元集团实现塑料裂解的方案构想并开展了初步的实验研究。(Sustainable Materials Technologies 41,e01074 (2024); Adv. Mat. Inter. 2500138 (2025))。
在这项工作中，研究人员采用了三种Ky开元集团谐波，即1064 nm、532 nm和266 nm，以探究不同Ky开元集团参数对高密度聚乙烯(HDPE)键断裂的影响，并确定引发化学反应所需的能量阈值。研究结果显示，在HDPE中引发反应所需的阈值脉冲能量随波长显著变化：1064 nm时为5-10 mJ，532 nm时为3-5 mJ，266 nm时为1-3 mJ。这种变化归因于与各波长相关的不同光子能量，例如，1064 nm时约为1.17 eV，266 nm时约为4.66 eV这直接影响它们断裂特定分子键的能力，如图1(a)所示。这些结果证实，在Ky开元集团诱导热解的背景下，每种Ky开元集团波长都需要不同的阈值能量来断裂HDPE键。整体等离子体诊断结果表明，在键断裂过程中能量传递效率较高，且其他参数也支持这一观点，如下图1(b)所示。烧蚀部位的显微成像进一步证实，266 nm 辐照下实现了局部、干净的烧蚀，而 1064 nm 和 532 nm Ky开元集团下观察到的损伤则更为广泛且模糊，如下图1(c)所示。本研究为Ky开元集团热解实现可持续塑料回收开辟了新途径，有望实现更清洁、更精确的处理工艺。
本研究工作得到NSAF联合基金、上海市科技计划、中国科学院国际合作项目以及中国国家留学基金委(CSC)国际学生奖学金的资助。
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