Новый биопластик поддается переработке

Производное ванилина команды может быть разрушено по команде. Эта инструкция будет отправлена с определенной длиной волны света.

Апсайклинг на основе света: сшитые полимеры, произведенные из биомассы

Современное общество не смогло бы существовать без пластмасс, от недорогих изделий массового производства до специализированных высокотехнологичных материалов. Однако использование пластика имеет свои недостатки. К ним относятся потребление ископаемого топлива и растущее количество мусора. Создание высококачественных пластиков из биомассы, которые можно разложить на компоненты многократного использования, может стать новой стратегией устранения этих недостатков. «Команда уничтожения» будет отправлена с использованием света определенной длины волны, как продемонстрировали исследователи в журнале Angewandte Chemie.

Создание высокоэффективных пластиков

Биомасса — это устойчивый, часто очень дешевый сырьевой ресурс, который набирает популярность при создании высокоэффективных пластиков. Тем не менее, пластик на биологической основе имеет ту же проблему неадекватной переработки. Пластмассы должны быть неизменно стабильными во время использования, без возможности преждевременной деградации. В идеале переработка должна быть переработкой, а не переработкой. Созданные строительные блоки должны быть конвертированы в другой высококачественный материал. В идеале это должны быть мономеры, которые можно снова полимеризовать, чтобы получить полимеры с такими же высокими характеристиками.

Графика, показывающая, как работает процесс. Предоставлено: Wiley, Ангевандте Чеми.

Для решения этой задачи междисциплинарная группа исследователей из Соединенных Штатов — Джаяраман Шивагуру из Центра фотохимических наук Государственного университета Боулинг-Грин в Боулинг-Грин, штат Огайо, а также Мукунд П. Сиби и Дин С. Вебстер из Государственного университета Северной Дакоты в Компания Fargo выбрала пластики на биологической основе, разложение которых может быть вызвано облучением светом. Им удалось разработать сшитые полимеры, которые содержат строительные блоки в своей основе на основе ванилина. Ванилин можно производить из таких материалов, как лигнин, который является побочным продуктом производства целлюлозы.

• Производное ванилина, разработанное командой, поглощает свет с длиной волны 300 нм и переходит в возбужденное состояние.
• Это приводит к химической реакции, которая запускает деградацию полимера.
• Поскольку эта длина волны не содержится в спектре солнечного света, достигающего Земли, можно избежать незапланированного ухудшения качества.

Исследователям удалось восстановить 60% мономеров, которые можно было снова полимеризовать без потери качества.

Фоторазлагаемые, пригодные для повторного использования и возобновляемые сшитые полимеры, изготовленные из ресурсов биомассы, представляют собой многообещающий подход к производству более экологичных пластиков. Вызванная светом деградация безвредна для окружающей среды и предлагает преимущество пространственного и временного контроля.

Источник

Метки: полимеры