【48812】环保技能新打破:科学家使用植物纤维素制成新式聚合物
纤维素广泛来历于植物物质,可转化为分子,用来制作新式可收回聚合物,为某些塑料供给可继续的代替品。北海道大学的研讨人员在使用植物资料制作可收回且安稳的塑料方面迈出了重要一步。这是减轻环境中塑料污染担负的要害要求。
科学家们规划出了一种使用纤维素出产可收回且安稳的聚合物的办法,为传统塑料供给了一种可继续的代替品。这一研讨成果为出产环保资料供给了新的或许性。上图为本研讨开发的新式可收回聚合物制成的通明薄膜。资料来历:Feng Li
他们开宣布了一种便利、多用途的办法,使用从植物纤维素中提取的化学物质制作各种聚合物;最重要的是,这些聚合物能够彻底收回使用。该办法宣布在《ACS Macro Letters》杂志上。
纤维素是植物生物质中最丰厚的成分之一,是一切植物细胞周围坚韧细胞壁的要害部分。纤维素很简单从稻草和锯末等植物废猜中获取,因而,将纤维素用作聚合物出产的质料不会削减用于粮食出产的农业用地。纤维素是一种长链多糖聚合物,即由多个糖基(特别是葡萄糖)经过化学键衔接而成。
为了制作新式聚合物,北海道研讨小组使用了两种市售的小分子,即由纤维素制成的左旋葡糖烯酮(LGO)和二氢左旋葡糖烯酮(Cyrene)。他们开发了新颖的化学工艺,将 LGO 和 Cyrene 转化为各种非天然多糖聚合物。经过改动聚合物的准确化学结构,能够生成不同的资料,用在一切或许的使用。
咱们面对的最大应战是操控将较小单体分子衔接在一起的聚合反应,以及取得对一般使用满足安稳的多糖资料,一起还能在特定化学条件下被分化和收回。
李弥补说,研讨过程中最大的惊喜是他们制作的聚合物薄膜具有极高的通明度,这对这些聚合物好像最适合的专业使用来说或许至关重要。另一位通讯作者 Toshifumi Satoh 教授弥补说:因为这些资料适当坚固,或许难以用作塑料袋等柔性塑料资料,因而我以为它们更适合用作光学、电子和生物医学使用范畴的高性能资料。
世界各地的其他研讨小组也在探究用植物制作塑料代替聚合物的潜力,其间一些生物塑料已能在市场上买到,但佐藤的研讨小组为这一加快速度进行开展的范畴增添了一个重要的新时机。
研讨小组现在方案探究更多的或许性,但可行的结构改变十分多,因而他们期望与核算化学、AI和自动组成方面的专家联手探究这些挑选。
咱们期望这项作业能开宣布多种有用的非天然多糖聚合物,使其成为从生物质到高效收回的可继续组成闭环的一部分。