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研究人員開發(fā)新型生物塑料 一經(jīng)命令就會(huì)分解成可回收成分
【包裝印刷產(chǎn)業(yè)網(wǎng) 國際新聞】從低成本大規(guī)模生產(chǎn)的物品到專門的高科技材料，今天社會(huì)如果沒有塑料就無法存在。然而，塑料使用也有其缺點(diǎn)。這些缺點(diǎn)包括化石燃料消耗和垃圾數(shù)量的增加。用生物質(zhì)制造高級塑料，使其分解成可重復(fù)使用的部件，可能是減少這些缺點(diǎn)的新戰(zhàn)略。
正如研究人員在《Angewandte Chemie》雜志上所展示的那樣，塑料降解命令將使用特定波長的光來發(fā)送。生物質(zhì)是一種可持續(xù)的、通常是土豪式的原料資源，在創(chuàng)造高性能塑料方面越來越受歡迎。然而，生物質(zhì)塑料同樣存在回收不足的問題。塑料在使用過程中必須持續(xù)穩(wěn)定，沒有早期降解的可能。回收最好是向上循環(huán)，而不是向下循環(huán)。所創(chuàng)造的構(gòu)件應(yīng)該可以轉(zhuǎn)換為另一種高質(zhì)量的材料。這些最好是可以再次聚合的單體，以制造類似的高性能聚合物。
為了應(yīng)對這一挑戰(zhàn)，來自美國的一個(gè)跨學(xué)科研究小組--俄亥俄州鮑林格林州立大學(xué)光化學(xué)中心的Jayaraman Sivaguru和位于法戈的北達(dá)科他州立大學(xué)的Mukund P. Sibi和Dean C. Webster已經(jīng)選擇了生物質(zhì)塑料，其降解可以通過光照射來觸發(fā)。他們能夠開發(fā)出交聯(lián)聚合物，其骨架中含有基于香蘭素的構(gòu)件。香蘭素可以從木質(zhì)素等材料中產(chǎn)生，木質(zhì)素是纖維素生產(chǎn)的副產(chǎn)品。
該團(tuán)隊(duì)開發(fā)的香蘭素衍生物在300nm處吸收光線并進(jìn)入激發(fā)狀態(tài)。這導(dǎo)致了一種化學(xué)反應(yīng)，引發(fā)了聚合物的降解。因?yàn)檫@個(gè)波長不包含在到達(dá)地球的太陽光光譜中，所以避免了計(jì)劃外的降解。研究人員能夠回收60%的單體，這些單體可以再次聚合而不損失質(zhì)量。
由生物質(zhì)資源制成的可光降解、可回收和可再生的交聯(lián)聚合物是一種非常有前途的生產(chǎn)可持續(xù)塑料的方法。光觸發(fā)降解對環(huán)境友好，并具有空間和時(shí)間控制的優(yōu)勢。這項(xiàng)研究得到了美國國家科學(xué)基金會(huì)的資助。
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