科學家透過「編輯」聚合物將廢物改造為高性能塑料
美國能源部橡樹嶺國家實驗室(ORNL)的化學家找到了一種創新方法,可以透過「編輯」廢棄塑膠中的聚合物,轉化為價值更高的新型大分子材料。這項方法為全球每年約4.5億噸塑膠廢棄物的升級回收提供了可能。
目前,全球僅有9%的塑膠被回收,其餘的則被焚燒或丟棄在垃圾掩埋場和自然環境中。
聚合物由分子亞基相連,形成長鏈。鏈的結構決定了塑膠的強度、剛性和耐熱性。研究人員採用了兩種升級回收方法:開環複分解聚合和交叉複合。這兩種方法都利用置換反應,透過斷開並重新形成聚合物的碳雙鍵,實現分子亞基的重新分配。開環複分解聚合將碳環拉伸成鏈,而交叉複合則將一條聚合物鏈的分子亞基插入另一條鏈中。
與傳統回收不同,這種方法不僅保留了廢棄塑膠中的基本模組,還透過添加功能性分子,提升了材料的性能和價值。傳統回收方式在每次熔化和再利用後都會導致聚合物性能下降,而這種升級回收則能夠避免此問題。
這項突破性的研究成果發表在最新一期的《美國化學學會期刊》(Journal of the American Chemical Society)上。