综述：可降解硅基聚合物的构建与解构：近期进展

本综述系统探讨了可降解硅基聚合物（如聚硅醚（PSEs）和聚硅酯）的设计策略、合成方法（逐步聚合与链增长聚合）、降解机制（涉及Si–O–C和Si–O–C(＝O)键断裂）及回收技术，重点强调了从贵金属到地球丰产/无金属催化体系的应用，为可持续高分子材料开发提供了关键理论与实践方向。

　　

合成策略：从分子设计到聚合物构建

近年来，可降解硅基聚合物的合成主要通过逐步聚合（Step-growth polymerization）和链增长聚合（Chain-growth polymerization）实现。聚硅醚（Poly(silyl ether)s, PSEs）通常通过硅氢化反应或缩合反应构建，而聚硅酯（Poly(silyl ester)s）则依赖硅醇与羧酸衍生物的酯化反应。这些方法在聚合物主链中引入易断裂的Si–O–C和Si–O–C(＝O) 键，使其在特定条件下（如水解、醇解或催化作用）发生可控降解。

降解机制：化学键断裂与环境响应

降解行为受化学环境显著影响。在酸性或碱性条件下，Si–O–C键可通过水解断裂生成硅醇和醇类化合物；而Si–O–C(＝O) 键则对亲核试剂（如水、醇）敏感，形成硅烷和羧酸。此外，过渡金属催化剂（如铂、钌）和地球丰产金属（如铁、锌）可加速降解过程，甚至实现无金属催化（metal-free catalysis），例如通过有机碱或路易斯酸触发链断裂。

催化体系：从贵金属到绿色催化剂

催化降解是实现高效回收的关键。早期研究依赖贵金属（如Pt、Pd），但近年趋势转向地球丰产金属（earth-abundant metals）和无金属系统。例如，铁基催化剂可在温和条件下促进Si–O键选择性断裂；而有机分子（如DMAP）则通过亲核机制触发降解。这些系统不仅降低成本，还提升可持续性。

性能平衡：降解性与材料稳定性

尽管降解性至关重要，但实际应用需兼顾材料性能（如机械强度、热稳定性）。通过调控聚合物侧链（如芳基或烷基取代基）或主链拓扑结构（如交联网络），可在降解速率与使用性能间取得平衡。例如，部分聚硅醚在室温下稳定，但遇特定化学刺激（如pH变化）后快速降解。

回收与再生：闭环材料策略

降解产物的回收是可持续性的核心。硅烷单体和水解副产物（如硅醇）可通过再聚合重新生成聚合物，形成闭环循环（closed-loop recycling）。此外，催化降解可实现选择性断裂，避免副反应，提高单体回收纯度。

挑战与前景：面向高性能应用

当前挑战包括降解速率精确控制、高性能材料（如工程塑料）的降解设计，以及大规模生产的经济性。未来方向可能涉及多功能催化剂开发、生物相容性硅聚合物（用于生物医学领域），以及与现有工业流程的整合。

该综述凸显了可降解硅基聚合物在推动绿色材料科学中的潜力，通过化学设计与催化创新，为塑料污染和资源可持续性提供了前沿解决方案。