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萍乡
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苏格兰爱丁堡大学的科学家团队取得了一项突破性进展,他们发现了一种将广泛使用的塑料转化为具有更快降解特性的新材料的方法。这一成果由爱丁堡大学与德国凯泽斯劳滕-兰道应用技术大学(RPTU)的研究人员共同开发,旨在通过化学结构的调整,解决长期困扰行业的塑料污染难题。

硫代化技术实现塑料性能重塑

该研究的核心在于一种名为“聚硫代酯”的新型材料。研究人员通过改变现有塑料的化学结构,去除了部分与碳原子化学键合的氧原子,并用硫原子取而代之。这一过程依赖于一种被称为“硫代试剂”的分子,它能在一个简单的单步过程中完成转化。

团队指出,由碳-硫键构成的长链聚硫代酯分子,其键能远低于原始塑料中的碳-氧键。这种化学键的差异不仅赋予了材料不同的物理特性,更使其在环境中显著更容易分解。目前,该团队已在一种名为“聚己内酯”的现有可生物降解塑料上进行了试验,该材料广泛应用于食品包装、3D打印及生物医学植入物领域。

工艺简单且具备规模化潜力

与许多需要高温或强腐蚀性化学品的传统环保替代方案不同,这一新工艺操作简单且易于扩展。研究团队强调,该过程能够迅速处理大量塑料废弃物,并且可以调整以适应其他类型的塑料升级再造,从而极大地拓展了其潜在应用场景。

这一进展具有极高的行业价值,因为目前流通的塑料中约有99%不可生物降解,而现有的环保替代品往往分解缓慢或对环境条件要求苛刻。通过这种“升级再造”(Upcycling)方式处理现有塑料,如食品包装材料,有望为全球塑料污染问题提供切实可行的解决方案。

尽管前景广阔,研究人员也指出,仍需进一步研究以全面了解聚硫代酯降解产物可能带来的环境影响。相关研究成果已发表在《Cell Press》旗下的可持续发展期刊《Chem Circularity》上。该研究获得了英国研究与创新署(UKRI)、皇家学会、法国国家科研署及法国国家科学研究中心(CNRS)的资金支持。

技术突破背后的产学研协作

爱丁堡大学化学学院的詹妮弗·加登博士表示,聚酯的硫代化是一项极具挑战性的任务,因为这些材料对硫代化的反应性低于许多其他聚合物,传统途径难以获取聚硫代酯。此次发现之所以令人兴奋,是因为成功开发了一种策略,为一系列含硫新材料打开了大门。

加登博士强调,与德国团队的合作不仅带来了技术突破,更激发了对未来研究的无限遐想。这种跨国界的学术协作,展现了基础科学研究在解决全球性环境危机中的关键作用,也为后续在该领域的深入探索奠定了坚实基础。

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