利物浦大學(xué)的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一種用硫磺制造聚合物的新工藝,可以提供一種制造對環(huán)境危害較小的塑料的方法。
硫是一種豐富的化學(xué)元素,可以作為世界各地的礦藏找到。它也是石油化工行業(yè)中原油和天然氣精煉的廢物,在煉油廠外產(chǎn)生大量的硫磺庫存。
雖然硫在聚合物制造中被認為是一種有趣的碳替代物,但硫本身不能形成穩(wěn)定的聚合物,但正如在“反硫化”過程中所揭示的那樣,它必須與有機交聯(lián)劑分子反應(yīng)才能使其穩(wěn)定。該過程可能需要高溫,長反應(yīng)時間并產(chǎn)生有害的副產(chǎn)物。
然而,利物浦大學(xué)斯蒂芬森可再生能源研究所的研究人員在材料化學(xué)領(lǐng)域工作,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一種可能改變游戲規(guī)則的發(fā)現(xiàn)。
在Nature Communications發(fā)表的一項研究中,他們報告了一種新的反硫化催化方法的發(fā)現(xiàn),該方法可以減少所需的反應(yīng)時間和溫度,同時防止產(chǎn)生有害的副產(chǎn)物。它還提高了反應(yīng)產(chǎn)率,改善了聚合物的物理性質(zhì),并允許使用更寬范圍的交聯(lián)劑。
合成聚合物普遍存在于人類生活中,并且是地球上最廣泛制造的材料之一。然而,由于每年生產(chǎn)近3.5億噸塑料,加上環(huán)境問題日益嚴重,石化資源不斷減少,因此迫切需要開發(fā)更具可持續(xù)性的新型聚合物。
該大學(xué)皇家學(xué)會大學(xué)研究員Tom Hasell博士表示:“用硫磺制造聚合物(塑料)是一種潛在的改變游戲規(guī)則。為了能夠用硫磺生產(chǎn)有用的塑料材料,石油產(chǎn)品可以減少社會對石油本身聚合物的依賴。此外,這些硫聚合物可能更容易回收利用,這為減少目前塑料的使用開辟了令人興奮的可能性。
“還有獨特的新型聚合物具有前所未有的特性。硫的性質(zhì)與碳非常不同,這已經(jīng)開辟了硫聚合物的可能應(yīng)用領(lǐng)域,包括熱成像鏡頭,電池,水凈化和人體健康。
“當我們決定加速傳統(tǒng)橡膠硫化作為靈感時,我們做出了重要發(fā)現(xiàn)。這項研究標志著反硫化聚合物發(fā)展的重要一步。它使反硫化更廣泛適用,高效,環(huán)保與以往的生產(chǎn)線相比,不僅擴大了基礎(chǔ)化學(xué)本身,而且為化學(xué)和材料科學(xué)的許多領(lǐng)域的這些引人注目的新材料的工業(yè)化和廣泛應(yīng)用打開了大門。“