研究人员开发新型生物塑料 一经命令就会分解成可回收成分

2022年07月06日 21:38 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

从低成本大规模生产的物品到专门的高科技材料,今天社会如果没有塑料就无法存在。然而,塑料使用也有其缺点。这些缺点包括化石燃料消耗和垃圾数量的增加。用生物质制造高级塑料,使其分解成可重复使用的部件,可能是减少这些缺点的新战略。

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正如研究人员在《Angewandte Chemie》杂志上所展示的那样,塑料降解命令将使用特定波长的光来发送。生物质是一种可持续的、通常是土豪式的原料资源,在创造高性能塑料方面越来越受欢迎。然而,生物质塑料同样存在回收不足的问题。塑料在使用过程中必须持续稳定,没有早期降解的可能。回收最好是向上循环,而不是向下循环。所创造的构件应该可以转换为另一种高质量的材料。这些最好是可以再次聚合的单体,以制造类似的高性能聚合物。

为了应对这一挑战,来自美国的一个跨学科研究小组--俄亥俄州鲍林格林州立大学光化学中心的Jayaraman Sivaguru和位于法戈的北达科他州立大学的Mukund P. Sibi和Dean C. Webster已经选择了生物质塑料,其降解可以通过光照射来触发。他们能够开发出交联聚合物,其骨架中含有基于香兰素的构件。香兰素可以从木质素等材料中产生,木质素是纤维素生产的副产品。


该团队开发的香兰素衍生物在300nm处吸收光线并进入激发状态。这导致了一种化学反应,引发了聚合物的降解。因为这个波长不包含在到达地球的太阳光光谱中,所以避免了计划外的降解。研究人员能够回收60%的单体,这些单体可以再次聚合而不损失质量。

由生物质资源制成的可光降解、可回收和可再生的交联聚合物是一种非常有前途的生产可持续塑料的方法。光触发降解对环境友好,并具有空间和时间控制的优势。这项研究得到了美国国家科学基金会的资助。

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