隨著地球上橡膠和塑料垃圾的負擔越來越重,，通過閉環(huán)回收（即循環(huán)利用可回收橡膠和塑料）來減少廢物和污染的需求也愈發(fā)急迫,。近期，普林斯頓大學化學系的一組研究人員宣布發(fā)現(xiàn)了一種新分子,，就可以幫助實現(xiàn)閉環(huán)回收,。

據(jù)悉,，這是一種新的聚丁二烯分子。這種分子來自一種已知超過一個世紀的材料,，過去常用于制造輪胎和鞋子等普通產(chǎn)品,。該研究成果已于本月25日刊登在了著名科學期刊《自然-通訊》（Nature Communications）上。

具體而言,，報告稱,，在聚合過程中，一種名為（1,，n'-二乙烯基）低聚環(huán)丁烷的分子，鏈結(jié)在一個重復的正方形序列中,，這是以前未實現(xiàn)的微觀結(jié)構(gòu),，可以使聚合過程倒退或者解聚。換言之,，丁二烯可以被“壓縮”成一種新的聚合物,；然后聚合物可以被解壓成一種原始的單體，以便再次使用,。

在過去,，解聚是通過昂貴的利基或特殊的聚合物來完成的，而且需要經(jīng)過許多步驟,，但從未使用過像聚丁二烯這樣的常見原材料來完成解聚,。聚丁二烯是世界七大主要石化產(chǎn)品之一。丁二烯是一種豐富的有機化合物,，是化石燃料開發(fā)的主要副產(chǎn)品,。它被用來制造合成橡膠和塑料制品。

研究人員表示,，“利用一種人們已經(jīng)研究和聚合了幾十年的非常普通的化學物質(zhì),，并從中制造出一種全新的材料，更不用說讓這種材料具有有趣的先天特性了,，這不僅出乎意料,，而且是真正的一大進步?！?/p>

“人類擅長制造丁二烯,。當你能找到這種分子的其他有用應用時，這是非常好的,，因為我們有大量的這種分子,。”研究人員補充道,。

回收原理

化學工業(yè)通常使用少量構(gòu)件來制造大多數(shù)的商品塑料和橡膠,，類似的三個例子就是乙烯,、丙烯和丁二烯?；厥绽眠@些材料的一個主要挑戰(zhàn)是,，它們通常需要結(jié)合，然后加入其他添加劑,，以制造塑料和橡膠,。添加劑可以提供人們想要的性能特性，例如,，牙膏蓋的硬度,，或雜貨袋的輕度。但這些“成分”都必須在回收過程中再次分離,。

然而,，分離過程中涉及的化學步驟以及實現(xiàn)分離所需的能量投入使得回收成本高昂，特別是對于一次性塑料,。塑料價格便宜,，重量輕，使用方便,，但它的設(shè)計并沒有考慮到垃圾處理,。研究人員說，這是全球面臨的主要的,、且不斷“滾雪球”的問題,。

作為一種可能的替代方法，上述研究表明,，丁二烯聚合物在能量上幾乎等于單體,，這使得它成為閉環(huán)化學循環(huán)的候選材料。研究人員對這個低聚環(huán)丁烷的前景感到興奮,，并計劃對這種可持續(xù),、可化學回收材料予以更深入的研究。