مولکول ها از طبیعت پلیمرهای کاملاً قابل بازیافت را فراهم می کنند

بازیافت پلاستیک

بازیافت پلاستیک , پلاستیک ها از موثر ترین مواد در دوران حال هستند. با این حال ، آنها یک مشکل بزرگ دارند و آن تولید زباله است.

دانشمندان دانشگاه گرونینگن (هلند) و دانشگاه علم و صنعت چین شرقی (ECUST) در شانگهای پلیمرهای مختلفی از لیپوئیک اسید ، یک مولکول طبیعی تولید کردند.

این پلیمرها در شرایط خفیف به راحتی از حالت پلیمر خارج می شوند. حدود 87 درصد از مونومرها را می توان به شکل خالص خود بازیافت و برای ساخت پلیمرهای جدید با کیفیت بکر مورد استفاده مجدد قرار داد. این فرآیند در مقاله ای شرح داده شده است که در 4 فوریه در مجله Matter منتشر شد.

مشکلی که در بازیافت پلاستیک وجود دارد این است که معمولاً محصولی با کیفیت پایین تولید می شود. با بازیافت شیمیایی که در آن پلیمرها به مونومرها تجزیه می شوند ، بهترین نتایج حاصل می شود. با این حال ، دستیابی به این پلیمر شدن اغلب دشوار است.

در مرکز تحقیقات مشترک دانشمندان جایزه نوبل Feringa ، همکاری بین دانشگاه گرونینگن و ECUST ، دانشمندان پلیمری تولید کردند که می تواند در شرایط خفیف ایجاد و کاملاً از آن پلیمر شود.

بن فرینگا ، استاد شیمی آلی در دانشگاه گرونینگن توضیح می دهد: ما راهی برای تولید پلیمرها از مولکول طبیعی لیپوئیک اسید به روشی کاملاً کنترل شده پیدا کردیم.این یک مولکول زیبا و یک ساختمان عالی است که توسط طبیعت ایجاد شده است.

ساختار مولکول

این مولکول دارای ساختار حلقه ای است که شامل پیوند گوگرد و گوگرد است. وقتی این پیوند شکسته شود ، اتم های گوگرد می توانند با آنهایی که از یک مونومر دیگر دارند واکنش نشان دهند. این فرایند قبلا شناخته شده بود ، اما ما اکنون موفق به یافتن راهی برای کنترل آن و ایجاد پلیمرهای طولانی شدیم.

این مولکول همچنین دارای یک گروه کربوکسیل است که به راحتی با یون های فلزی واکنش نشان می دهد. اینها می توانند پلیمرها را بهم پیوند دهند ، که منجر به ایجاد ماده الاستیک می شود.

با حل شدن مولکول در آب با هیدروکسید سدیم و سپس تبخیر آب ، از طریق پیوندهای یونی فیلم پلیمری محکم تری تولید می شود.

Feringa می گوید: از آنجا که پلیمریزاسیون از طریق پیوندهای برگشت پذیر بدست می آید ، این ماده همچنین خود ترمیم می شود.

لیپوئیک اسید

طبق گفته وی, لیپوئیک اسید یک مولکول کوچک طبیعی با ساختار ظریف است. برای رسیدن به یک پلیمریزاسیون کاملاً برگشت پذیر ، نیازی به طراحی مجدد خسته کننده مونومر نبودیم.

لیپوئیک اسید به سادگی قرار گرفتن در معرض پلیمرها در برابر هیدروکسید سدیم ، پلیمرها را در مونومرها حل می کند. با افزودن کمی اسید ، مونومرها رسوب می کنند و می توانند بازیابی شوند. کیفیت این مونومرهای بازیافتی با کیفیت مواد اصلی یکسان است.

فرینگا می افزاید: آزمایشات ما نشان می دهد که این مونومرها چه امکاناتی دارند. ما حتی می توانیم مواد را چندین بار و بدون افت کیفیت در مونومرها بازیافت کنیم. با این حال ، کاربردهای صنعتی این پلیمر جدید فاصله زیادی دارد.

فرینگا: این اثبات اصل است. ما اکنون در حال انجام آزمایشاتی برای ایجاد پلیمرهایی با ویژگی های جدید و درک بهتر فرآیندهای پلیمریزاسیون و دپلیمریزاسیون هستیم. بعلاوه ، اگرچه 87 درصد از مونومرها از قبل قابل بازیابی هستند ، دانشمندان می خواهند تا حد امکان نزدیک به صد درصد را بدست آورند.

فرینگا خلاصه می کند: آزمایشات ما نشان می دهد که ما می توانیم به صورت کنترل شده ، پلیمرهای سخت و نرم و الاستیک تولید کنیم که می توانند به طور کامل از بین بروند. این مولکول واقعاً امیدوار کننده است.