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實驗回收率96%,新型聚合物或將幫助解決塑料降解問題

2021年08月16日 16:10:21來源:化工儀器網作者:楊點擊:3565
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  【化工儀器網 項目成果】塑料是以單體為原料,通過加聚或縮聚反應聚合而成的高分子化合物(macromolecules),其抗形變能力中等,介于纖維和橡膠之間,由合成樹脂及填料、增塑劑等多種添加劑組成。
 
  自發明以后,塑料就以可塑性強、抗腐蝕能力強,不與酸堿反應的優越性能迅速成為市場最受歡迎的材料之一,同時塑料還具有成本低、耐用、防水、質輕等優點。無論是工業還是日常生活,我們早已離不開塑料。
 
  但是,塑料的缺點也同樣突出。普通塑料無法自然降解,埋在地下也許要經過百年時間才能腐爛,而焚燒塑料則會釋放出大量有毒氣體如甲苯等。因此,在塑料以便捷性風靡全球時,它的缺點也對地球和人類造成難以想象的危害。
 
  近年來,最受關注的塑料污染問題之一,就是微塑料。2004年,英國普利茅斯大學的湯普森等人在《科學》雜志上發表了關于海洋水體和沉積物中塑料碎片的論文,首次提出了“微塑料”的概念。
 
  微塑料指的是直徑小于5毫米的塑料碎片和顆粒。與“白色污染,微塑料的危害主要體現在其顆粒直徑微小上,這是其與一般的不可降解塑料相比,對于環境的危害程度更深的原因。微塑料不能被消化,隨著食物鏈會不斷富集,最后累積大量的微塑料在大型動物或人體體內,有可能導致疾病甚至死亡。
 
  想要解決塑料污染問題,不僅僅需要減少塑料使用和胡亂丟棄,加快自然界中的塑料降解問題也是辦法之一。越來越多的科研機構和科學家投入到可降解塑料的研究之中。
 
  近日,美國康奈爾大學(Cornell University)的研究人員利用甲醛和乙二醇作為原料,合成 1,3-二氧戊環的環狀縮醛單體。經過特殊的催化劑下的可逆失活開環共聚(reversible-deactivation cationic ring-opening polymerization)過程,這種單體能生成足夠長的鏈,形成延展性、堅固性俱佳的聚 1,3-二氧戊烷(PDXL)。研究人員還將 PDXL 與其他商品塑料混合,在酸催化劑的加熱條件下,他們回收了96%的純二氧戊環單體,證明其容易和染料、塑化劑等常見污染物分離。這種可回收的熱塑性材料足以作為產品包裝實現大規模應用,成為可循環經濟的候選者。相關研究于 8 月 13 日在《科學》(Science)發表。
 
  相關論文
 
  Chemically recyclable thermoplastics from reversible-deactivation polymerization of cyclic acetals
 
  View ORCID ProfileBrooks A. Abel1,†, View ORCID ProfileRachel L. Snyder1,†, View ORCID ProfileGeoffrey W. Coates1,*
 
  Science  13 Aug 2021

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