Пластмассы необходимы в нашей повседневной жизни, помогая в таких областях, как медицина и технологии. Однако их прочность затрудняет их переработку, что является серьезной проблемой загрязнения. Новое исследование Университета Осаки обнаружило способ создания прочных пластиков, которые можно легко разбить и переработать в новые материалы, помогая решить эту проблему.
Полимеры являются основным компонентом пластмасс. Они представляют собой длинные цепочки мономеров. Существующие методы переработки повторно используют полимеры, не разрушая их, а переработанный пластик обычно хуже оригинала.
Химическая переработка — это современный метод, который расщепляет пластик на его основные строительные блоки или мономеры, а затем собирает их в новый пластик. Хотя этот метод обычно приводит к получению более слабых пластиков, исследователи нашли способ создавать прочные, химически перерабатываемые полимеры, сохраняющие свою термо- и химическую стойкость. Это нововведение может значительно расширить сферу применения этих типов перерабатываемого пластика.
Ведущий автор Сатоши Огава сказал: «Мы знали, что нам нужно сделать связи между мономерами действительно прочными в суровых условиях, но легко разрушаемыми при определенных условиях для переработки. Мы были удивлены тем, что никто не попытался включить режиссерскую группу, которая могла бы разорвать прочные связи только в присутствии металлического катализатора».
Направляющая группа действует как замок на полимере, открываясь только при наличии нужного «ключа». Эти полимеры могут выдерживать высокие температуры и агрессивные химические вещества, но когда приходит время переработки, никелевый катализатор действует как ключ, разблокируя связи и высвобождая мономеры. Это позволяет повторно собрать исходный полимер из этих мономеров.
Старший автор Мамору Тобису объяснил: «Это огромный шаг вперед в создании прочного полимера, который можно легко и точно разложить и переработать в первозданный материал за несколько шагов. Этот революционный дизайн можно использовать для создания высокоэффективных полимеров, которые можно перерабатывать бесконечно без потери качества».
Нет необходимости искать компромисс между производительностью и возможностью вторичной переработки. Их конструкция может быть применена к различным полимерам, что делает многие пластмассы пригодными для химической переработки. Это достижение может значительно сократить загрязнение пластиком и приблизить нас к более чистой окружающей среде.
Ссылка на журнал:
- Сатоши Огава, Хироки Морита, Ю-И. Сюй, Хироши Уяма и Мамору Тобису. Контролируемая деградация химически стабильных поли(ариловых эфиров) посредством направленного группового катализа†. Химическая наука. ДОИ: 10.1039/D4SC04147J
.jpg)
.jpg)
