KAIST研究团队:“可消除塑料污染的高性能材料”
一种既可实现100%再生利用、又能解决塑料公害问题并具备阻隔氧气等多种功能的高分子材料已经被开发出来。
韩国科学技术院(KAIST)27日表示,化学系教授 Hong Soonhyeok 与博士研究生 Choi Kyeongmin 研究员开发出一种可实现碳中和循环经济体系的、可化学回收的新型高功能性高分子材料。
要开发既可回收又具有优异耐水性和耐热性的高分子材料极为困难,这一直是双键互换高分子化反应领域长期未解的难题。研究团队利用可通过固定二氧化碳进行合成的碳酸酯官能团,通过精密的分子设计与构筑,成功破解了这一难题。
该材料因其结构特性,富含含氧官能团,表现出优异的阻隔氧气性能,并在酸、碱条件下也具有很高的耐久性。此外,该材料在高分子状态下的热稳定性可达300℃以上,可通过压制成型或溶液浇铸等多种方式进行加工。具备这些特性的可回收新材料,有望从食品或医药品包装扩展应用到显示器、半导体器件等高附加值材料领域。
研究团队通过催化分解反应证实,该材料几乎可以以接近完美的收率被再生为原始原料物质或高附加值化合物。进一步的研究还表明,通过氧化反应,该材料也可被回收利用为聚酯、聚酰胺、聚氨酯等合成纤维和塑料材料,或医药合成用基础原料等。
Hong 教授表示:“对基础化学分子及催化剂进行精密设计与合成的研究,有望为解决塑料公害问题提供源头技术,并成为面向可持续未来的创新材料开发的重要基础。”
本次研究成果已于本月21日发表于国际学术期刊《Chem》。
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