基于13C分子内同位素分布的裂解回收苯乙烯溯源技术研究及其在聚合物认证中的应用

《Analytical Methods》：Is it possible to distinguish virgin versus pyrolytic recycled styrene by determining the intramolecular 13C distribution?

面对塑料废弃物累积引发的环境挑战，来自法国的研究人员通过核磁共振同位素分析技术（13C NMR）对原生与热裂解回收苯乙烯进行分子内13C分布研究。结果表明两种来源的苯乙烯存在显著同位素分布差异，证实聚苯乙烯回收过程会产生同位素分馏效应。该发现为聚合物回收材料的精准溯源提供了创新技术支撑，对推动塑料循环经济发展具有重要意义。

　　

塑料废弃物难以降解的特性正引发全球性环境危机，而聚合物回收技术通过将废弃塑料资源化利用，可有效减少对化石碳源的依赖。尽管多数塑料制品企业已意识到环境责任，并在政府支持下积极提升再生材料使用比例，但回收聚合物成本高于原生材料（直接源自石油）的现状催生了假冒伪劣风险。目前塑料溯源主要依赖企业自我声明，亟需建立科学的原产地认证手段。

本研究采用核磁共振光谱法（nuclear magnetic resonance spectrometry）进行位置特异性同位素分析（position-specific isotope analysis），对比分析了原生苯乙烯与热裂解回收样品的分子内¹³C分布特征。结果显示，两种来源的苯乙烯在¹³C分子内分布谱上存在显著差异，证明聚苯乙烯在热裂解回收过程中会产生明确的同位素效应（isotope effect）。这一突破性发现为鉴别回收苯乙烯提供了可靠的技术路径，同时样品中观测到的显著¹³C分子内组成变异，未来或可用于复合材料中再生与原生聚合物的定量分析。