化學”斷裂點”讓新型塑料在幾天到兩個月內完成生物降解
塑料是我們這個時代最緊迫的環境問題之一。由於它的多功能性、強度和對水和熱的抵抗力,它出現在數量驚人的產品中,被使用的時候是表現通常很好,但是,在產品的使用壽命結束後,這些優點就變成了缺點,因為塑料垃圾在降解之前會在垃圾填埋場和海洋中堵塞數千年。同樣地,這種強度也使回收變得棘手。
因此,大量的研究集中在設計新型的塑料,使其在完成工作後能更快地進行生物降解,這並不奇怪。而現在,康斯坦茨大學的一個團隊已經創造了一個有希望的新候選材料。
現在,康斯坦茨大學的化學家們已經開發出一種新的塑料,它具有普通塑料的所有耐久性,但在幾個月甚至幾天內就能生物降解。
這種新材料被稱為聚酯-2,18,以其組成的兩個模塊命名–一個含有兩個碳原子的短二元醇單元和一個含有18個碳原子的二元羧酸。雖然它保持了密集的結晶結構,使普通塑料(如HDPE)具有耐用性,但該團隊插入了化學”斷點”,使該材料能夠解開其基本模塊,從而可以被回收和重新使用,更重要的是,該團隊說這種材料的基礎部分可以從可再生資源中獲得。
在實驗室測試中,這種聚酯在幾天內就完全分解了。在一個標準的工業堆肥廠進行的進一步測試,使用其他微生物,花了大約兩個月,這是令人印象深刻的速度。這些實驗表明,不僅這種材料可以被有意地分解,而且如果它中的一些進入了土壤或海洋,它所造成的問題也會少很多。
該研究的通訊作者Stefan Mecking說:”我們也對這種快速降解感到驚訝。當然,我們不能將堆肥廠的結果一對一地轉移到任何可以想像的環境條件。但它們確實證實了這種材料確實是可生物降解的,並表明如果它無意中被釋放到環境中,它的持久性要比高密度聚乙烯等塑料小得多”。
該團隊計劃繼續研究這種新聚酯的可回收性和生物降解性,以及如何將其用於3D打印和包裝材料。
該研究發表在《Angewandte Chemie》雜誌上。