2024-04-12 19:56 来源：得道网
现代生活依赖于塑料。这种轻便，适应性强的产品是包装，医疗设备，航空航天和汽车行业等的基石。但塑料垃圾仍然是一个问题，因为它在垃圾填埋场降解并污染海洋。
FAMU-FSU工程学院的研究人员发明了一种潜在的替代传统石油基塑料的方法，这种塑料是由二氧化碳和木质素制成的，木质素是木材的一种成分，是造纸和生物燃料生产的低成本副产品。他们的研究发表在《高级功能材料》杂志上。
“我们的研究将有害的温室气体二氧化碳转化为生产可降解聚合物或塑料的有用原料，”该学院化学和生物医学工程副教授钟浩勇(音译)说。“我们不仅减少了二氧化碳的排放，而且还利用二氧化碳生产了一种可持续的聚合物产品。”
这项研究首次证明了由二氧化碳和木质素直接合成的环状碳酸盐单体——一种由碳原子和氧原子组成的分子，可以与其他分子连接。
通过将多个单体连接在一起，科学家们可以创造出合成聚合物，这种长链分子可以设计成各种各样的应用。
Chung和他的研究小组开发的这种材料在使用寿命结束时完全可降解，不会产生微塑料和有毒物质。它可以在较低的压力和温度下合成。而且这种聚合物可以在不失去原有性能的情况下回收利用。
通过解聚，研究人员可以将聚合物转化为纯单体，这是聚合物的基本组成部分。这是回收材料高质量的关键。这些单体可以无限循环利用，并生产出与原来一样好的高质量聚合物，这是对以前开发和目前使用的聚合物材料的改进，在这些材料中，熔融时反复受热会降低质量，并允许有限的回收利用。
“我们可以很容易地通过解聚降解聚合物，降解产物可以再次合成相同的聚合物，”Chung说。“这更具成本效益，并且在多次回收中不会失去聚合物的原始特性。这被认为是材料科学的突破，因为它使真正的循环经济得以实现。”
这种新开发的材料可用于建筑、农业、包装、化妆品、纺织品、尿布和一次性厨具等行业的低成本、短寿命塑料产品。随着进一步的发展，Chung预计其将用于生物医学和储能应用的高度专业化聚合物。
博士后研究员Arijit Ghorai是这项研究的主要作者。
更多信息:Arijit Ghorai等，CO2和木质素基可持续聚合物与闭环化学回收，先进功能材料(2024)。DOI: 10.1002 / adfm.202403035
由佛罗里达州立大学提供
引用本文:利用二氧化碳和生物质，研究人员找到了更环保的可回收塑料的途径(2024,4月10日)
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