@ 2015.12.15 , 09:00

世界上第一种能百分百回收的塑料

在美国,研究人员们已经研发出一种塑料,它在被加热一小时之后又能回到它的原始分子状态。这意味着它能完全被回收利用、不含石油且能够被生物体分解,它能够改变我们使用以及回收利用塑料的所有方式。

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美国科罗拉多州立大学的研究人员们利用名为γ丁内酯(GBL)的单体研发出了这款聚合物,在强力胶清洁剂和洗涤剂中也有GBL的存在。虽然多年来科学家们坚称它的化学结构太过稳定无法被转化成塑料,但研究团队依旧将它做了出来。

化学家Eugene Chen说:“先前有人认为人们根本不可能将GBL变成聚合物,我们怀疑先前的报道有误。”

目前,我们每个人每年要消耗90公斤合成聚合物,其中大部份无法被生物降解或者回收利用。每年全世界要生产出2.7亿多吨塑料,其中1800万吨被填进了海洋。目前累计243978吨塑料被填进了海洋。

虽然你现在使用的许多塑料瓶和包装都号称可回收,但它们被回收的程度有限。人们能重新调整它们的用途,但无法将其变成它们原始的状态。

目前市面可生物降解塑料也有同样的问题,它们只有部分能被回收且延长它们使用期限的过程中会产生人们不想要的副产品。Chen说:“科学家们目前要想办法做出可再生且可生物降解的聚合物。然而,这只是解决问题的方法之一。毕竟从原料回收来看,可生物降解的聚合物并不一定能被回收。”

这正是新型生物塑料GBL聚合物如此引人注目的原因所在。你只需在220-300摄氏度的环境下对其加热一小时,它就能变回GBL。一旦回归GBL状态,聚合过程又会再次开始——在零下四十摄氏度左右的环境下,单体分子会反应形成高分子链或者三维网络。

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Chen和他的团队测试这种新型聚合物时,通过改变催化剂做出了不同的分子形状。科学家们在十年前也曾做过同样的尝试,但他们不知道除了施加高压之外该怎么将GBL变成聚合物。

Chen和他的同事认为GBL聚合物与商业用的可生物降解塑料P4HB化学等价,但GBL聚合物更廉价且更容易被制造出来,因为P4HB只能衍生于活菌中。他们希望GBL聚合物在未来能替代P4HB甚至是其它塑料,如果他们能找到办法让GBL聚合物的生产成本更廉价。

研究结果被发表在自然化学期刊上,Chen也已经为这一发现申请了专利。

本文译自 Sciencealert,由译者 肌肉桃 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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