隨著地球上橡膠和塑料垃圾的負(fù)擔(dān)越來(lái)越重，通過(guò)閉環(huán)回收（即循環(huán)利用可回收橡膠和塑料）來(lái)減少?gòu)U物和污染的需求也愈發(fā)急迫,。近期,，普林斯頓大學(xué)化學(xué)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(shí)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(lái)自一種已知超過(guò)一個(gè)世紀(jì)的材料,，過(guò)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(xué)期刊《自然-通訊》（Nature Communications）上。
具體而言,，報(bào)告稱,，在聚合過(guò)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(gè)重復(fù)的正方形序列中，這是以前未實(shí)現(xiàn)的微觀結(jié)構(gòu),，可以使聚合過(guò)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(guò)去,，解聚是通過(guò)昂貴的利基或特殊的聚合物來(lái)完成的,，而且需要經(jīng)過(guò)許多步驟，但從未使用過(guò)像聚丁二烯這樣的常見(jiàn)原材料來(lái)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(jī)化合物,，是化石燃料開(kāi)發(fā)的主要副產(chǎn)品。它被用來(lái)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(xué)物質(zhì)，并從中制造出一種全新的材料,，更不用說(shuō)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(jìn)步,。”
“人類擅長(zhǎng)制造丁二烯,。當(dāng)你能找到這種分子的其他有用應(yīng)用時(shí)，這是非常好的,，因?yàn)槲覀冇写罅康倪@種分子,。”研究人員補(bǔ)充道。
回收原理
化學(xué)工業(yè)通常使用少量構(gòu)件來(lái)制造大多數(shù)的商品塑料和橡膠,，類似的三個(gè)例子就是乙烯,、丙烯和丁二烯?；厥绽眠@些材料的一個(gè)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(guò)程中再次分離,。
然而,，分離過(guò)程中涉及的化學(xué)步驟以及實(shí)現(xiàn)分離所需的能量投入使得回收成本高昂，特別是對(duì)于一次性塑料,。塑料價(jià)格便宜，重量輕,，使用方便,，但它的設(shè)計(jì)并沒(méi)有考慮到垃圾處理。研究人員說(shuō),，這是全球面臨的主要的,、且不斷“滾雪球”的問(wèn)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(xué)循環(huán)的候選材料。研究人員對(duì)這個(gè)低聚環(huán)丁烷的前景感到興奮,，并計(jì)劃對(duì)這種可持續(xù),、可化學(xué)回收材料予以更深入的研究。
13861291831