可降解塑料制品成競相追逐的“熱點”
可降解塑料制品成競相追逐的“熱點”
在該篇論文中,作者嘗試了金屬催化劑與一些強堿,較終發(fā)現(xiàn)La金屬螯合催化γ-丁內(nèi)酯,成功在低溫條件下實現(xiàn)內(nèi)酯的開環(huán)聚合,得到了線形與環(huán)狀兩種聚合產(chǎn)物,較高轉(zhuǎn)化率高達(dá)90%。較為重要的是:所得聚合物能夠在加熱條件下回到單體,實現(xiàn)降解循環(huán)利用。這篇文章實現(xiàn)了從無到有的突破,但是還是存在一個顯著的問題——還須要使用金屬催化劑。眾所周知,金屬催化劑價格昂貴,并且可能污染產(chǎn)物。
高分子的呈現(xiàn)無疑給人們的消費和生活帶來了極大的便捷,簡直隨處都能看到它的身影。不過,由于其多為石油基原料制備而成,且在制備過程中須要用到金屬催化劑,因此可持續(xù)性較差,并會對環(huán)境帶來很大的隱患,隨后而來的“白色污染”問題也令人憂心。近年來開環(huán)聚合法以內(nèi)酯小分子開環(huán)聚合成可生物降解的脂肪族聚酯備受關(guān)注。但是該辦法通常須要在高溫以及超高壓的嚴(yán)苛條件下能力停止,因此開發(fā)新型的溫和條件制備可降解的塑料制品成為競相追逐的熱點。
為理處置這個問題,而且之前的工作也證明利用有機堿亦可得到聚合產(chǎn)物,EugeneChen教授和MiaoHong博士于是再度做出改進(jìn),使用了一種更強的有機堿tert-Bu-P4,在容易拔氫的同時該分子的正離子也有利于穩(wěn)定γ-丁內(nèi)酯拔氫后的負(fù)離子,首次在不使用金屬催化劑的狀況下實現(xiàn)了γ-丁內(nèi)酯的低溫開環(huán)聚合。
這一次他們?nèi)匀粚崿F(xiàn)了高達(dá)90%的單體轉(zhuǎn)化率,并且用時更少,可得到高分子量的聚合物。所得到的聚合物產(chǎn)品為粉末狀,并表現(xiàn)為聚酯材料的典型特征,可被澆鑄成不同的形狀。而較重要的,這些聚酯產(chǎn)品完全可回收,對其停止加熱就可使其轉(zhuǎn)化成純的單體。作者強調(diào):“使用有機聚合的辦法得到的Poly-GBL可完全轉(zhuǎn)化成純單體而得到回收,要做的僅僅是對這種聚合物停止加熱。”
由于該反饋沒有金屬催化劑參加其中,因此關(guān)于那些強調(diào)“無金屬”的產(chǎn)品和工藝來說,該反饋特別有吸引力。