可循环利用的终极塑料研制成功
2014-12-03  来源:科技日报

塑料在人们生活中极为常见,从电子设备到包裹、交通工具,而使用后的废塑料却很难分解,通常几百年也不会腐烂,它们燃烧时,可能使化学物品进入环境,在空气中产生有毒物质。最近,美国北达科他州立大学(NDSU)研究人员开发出一种新型塑料,在特殊光照下能降解还原成分子,这些分子还可再次生产新塑料。相关论文发表在最近出版的《应用化学》上。

研究小组用水果中的果糖制作了一种分子溶液,然后将其转化为塑料(聚合物)。据物理学家组织网近日报道,把这种塑料曝露在350纳米的紫外线下3个小时,就能完全分解为原来的可溶性分子。

“真正的可持续利用包括把材料分解为构成它的基本物质。我们证明了能把它分解为基本物质,并重新生成聚合物。”该校可持续材料科学中心的穆昆德·斯比说。他们用农作物中的油料种子、纤维素、木质素和蔗糖生产塑料的基本分子,再将基本分子合成高聚物分子,最终形成塑料。

“这种‘摇篮到摇篮’的方式带来了一种新塑料,能很容易降解,也为人们在生产终端产品时,减少对化石燃料的依赖及减少所需原材料提供了科学的可能。”涂料与聚合物材料系教授迪恩·韦伯斯特说。

“我们的策略有可能用生物质造出新材料,使用后经光照降解,减轻环境中有害化学物质的压力。”西瓦古鲁·杰拉曼说。

该校联合北达科他实验项目激励竞争研究(ND EPSCoR)成立了可持续材料科学中心,多家实验小组联合生物质、可再生资源来生产聚合物和混合物。斯比的实验室负责制作单体和生物基触发器,西瓦古鲁小组专门研究光化学科学和光降解,韦伯斯特的小组在研究聚合物化学。“通过团队合作,我们能完成这项研究。我们需要每个人的专业知识来解决这一问题。”斯比说。

研究人员还指出,在把这种来自生物质的塑料做成产品,推向商业化之前,还需要进一步研究评估它的耐用性和强度。“分解塑料的最好触发器是什么?最好的单体是什么?我们能造出的最好高聚物是什么?”斯比说。在今后的两年里,他们还将把这种塑料用在汽车、电子器材及其他设备上,检验它们的工作性能。



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