韩国化学研究院:用现有设备生产 同时解决海洋垃圾难题

韩国研究团队开发出一种高分子材料,在海水中1年内可生物降解超过92%,同时仍能保持与尼龙相当的强度和柔韧性。


服装、渔网等尼龙废弃物在海洋中几乎不会分解,被列为全球海洋环境污染的主要原因之一。不过,随着韩国研究团队开发出可替代材料,预计将大大有助于解决海洋垃圾问题.

实际海洋降解试验环境及降解测试结果。化学研究院研究团队提供

实际海洋降解试验环境及降解测试结果。化学研究院研究团队提供

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Jeon Hyunyeol、Kim Hyojeong 韩国化学研究院博士及 Park Seongbae 高级研究员研究团队,与 Inha大学教授 Oh Dongyeop、西江大学教授 Park Jaeyoung 共同研究团队于27日表示,他们开发出了“聚酯-酰胺(PEA)”高分子。


该材料可实现大规模生产与再利用,可用于服装纤维、渔网、食品包装材料等多种用途。现有的生物降解塑料虽然易于分解,但耐热性和耐久性较差,难以应用于服装和渔网。


联合研究团队将促进生物降解的酯(ester)与具有韧性特征的酰胺(amide)按最优比例结合,开发出的 PEA 高分子同时具备高分解性和高耐久性。


研究团队将生产出的 PEA 放置在浦项近海浸泡1年进行实验,结果显示其最高生物降解率达92.1%。这一数值远高于现有生物降解塑料,如聚乳酸(PLA,0.1%)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS,35.9%)等。在富含分解微生物的土壤实际堆肥环境中,该材料可实现更加完全的生物降解。


在拉伸时所能承受的抗拉强度最高超过110兆帕(MPa),优于尼龙6和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。研究团队实际验证发现,用 PEA 制成的一根纱线在提起10公斤重物时也不会断裂。若制成衣物面料,其耐热性足以承受150℃熨烫。


研究团队目前正通过后续研究,对该材料制成产品的商业化可行性进行评估,并表示在完成实际工业应用工艺的验证后,有望在2年内实现实用化。


研究人员表示:“在克服现有生物降解塑料弱点的同时,又具备尼龙水平的性能,这是本次研究的核心成果。”韩国化学研究院院长 Lee Younguk 称:“此次技术是加快具备传统工程塑料物性的生物降解高分子实现实质性产业化的转折点,预计将有助于解决海洋垃圾问题。”



相关论文已作为封面论文发表于材料及化学领域世界知名学术期刊《Advanced Materials(高级材料,影响因子:27.4)》2025年3月刊。高级研究员 Park Seongbae 与韩国化学研究院博士后研究员 Kwak Hojeong 为第一作者,韩国化学研究院博士 Jeon Hyunyeol、Kim Hyojeong 以及 Inha大学教授 Oh Dongyeop、西江大学教授 Park Jaeyoung 作为通讯作者参与了研究。


本报道由人工智能(AI)翻译技术生成。

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