塑料在人們生活中極為常見,從電子設(shè)備到包裹、交通工具,而使用后的廢塑料卻很難分解,通常幾百年也不會(huì)腐爛,它們?nèi)紵龝r(shí),可能使化學(xué)物品進(jìn)入環(huán)境,在空氣中產(chǎn)生有毒物質(zhì)。最近,美國北達(dá)科他州立大學(xué)(NDSU)研究人員開發(fā)出一種新型塑料,在特殊光照下能降解還原成分子,這些分子還可再次生產(chǎn)新塑料。相關(guān)論文發(fā)表在最近出版的《應(yīng)用化學(xué)》上。
研究小組用水果中的果糖制作了一種分子溶液,然后將其轉(zhuǎn)化為塑料(聚合物)。據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道,把這種塑料曝露在350納米的紫外線下3個(gè)小時(shí),就能完全分解為原來的可溶性分子。
“真正的可持續(xù)利用包括把材料分解為構(gòu)成它的基本物質(zhì)。我們證明了能把它分解為基本物質(zhì),并重新生成聚合物?!痹撔?沙掷m(xù)材料科學(xué)中心的穆昆德•斯比說。他們用農(nóng)作物中的油料種子、纖維素、木質(zhì)素和蔗糖生產(chǎn)塑料的基本分子,再將基本分子合成高聚物分子,最終形成塑料。
“這種‘搖籃到搖籃’的方式帶來了一種新塑料,能很容易降解,也為人們?cè)谏a(chǎn)終端產(chǎn)品時(shí),減少對(duì)化石燃料的依賴及減少所需原材料提供了科學(xué)的可能?!蓖苛吓c聚合物材料系教授迪恩•韋伯斯特說。
“我們的策略有可能用生物質(zhì)造出新材料,使用后經(jīng)光照降解,減輕環(huán)境中有害化學(xué)物質(zhì)的壓力?!蔽魍吖鹏?#8226;杰拉曼說。
該校聯(lián)合北達(dá)科他實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目激勵(lì)競爭研究(ND EPSCoR)成立了可持續(xù)材料科學(xué)中心,多家實(shí)驗(yàn)小組聯(lián)合生物質(zhì)、可再生資源來生產(chǎn)聚合物和混合物。斯比的實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)制作單體和生物基觸發(fā)器,西瓦古魯小組專門研究光化學(xué)科學(xué)和光降解,韋伯斯特的小組在研究聚合物化學(xué)?!巴ㄟ^團(tuán)隊(duì)合作,我們能完成這項(xiàng)研究。我們需要每個(gè)人的專業(yè)知識(shí)來解決這一問題?!彼贡日f。
研究人員還指出,在把這種來自生物質(zhì)的塑料做成產(chǎn)品,推向商業(yè)化之前,還需要進(jìn)一步研究評(píng)估它的耐用性和強(qiáng)度?!胺纸馑芰系淖詈糜|發(fā)器是什么?最好的單體是什么?我們能造出的最好高聚物是什么?”斯比說。在今后的兩年里,他們還將把這種塑料用在汽車、電子器材及其他設(shè)備上,檢驗(yàn)它們的工作性能。