隨著地球上橡膠和塑料垃圾的負擔越來越重，通過閉環(huán)回收（即循環(huán)利用可回收橡膠和塑料）來減少廢物和污染的需求也愈發(fā)急迫。近期，普林斯頓大學化學系的一組研究人員宣布發(fā)現了一種新分子，就可以幫助實現閉環(huán)回收。
據悉，這是一種新的聚丁二烯分子。這種分子來自一種已知超過一個世紀的材料，過去常用于制造輪胎和鞋子等普通產品。該研究成果已于本月25日刊登在了著名科學期刊《自然-通訊》（Nature Communications）上。
具體而言，報告稱，在聚合過程中，一種名為（1，n'-二乙烯基）低聚環(huán)丁烷的分子，鏈結在一個重復的正方形序列中，這是以前未實現的微觀結構，可以使聚合過程倒退或者解聚。換言之，丁二烯可以被“壓縮”成一種新的聚合物；然后聚合物可以被解壓成一種原始的單體，以便再次使用。
在過去，解聚是通過昂貴的利基或特殊的聚合物來完成的，而且需要經過許多步驟，但從未使用過像聚丁二烯這樣的常見原材料來完成解聚。聚丁二烯是世界七大主要石化產品之一。丁二烯是一種豐富的有機化合物，是化石燃料開發(fā)的主要副產品。它被用來制造合成橡膠和塑料制品。
研究人員表示，“利用一種人們已經研究和聚合了幾十年的非常普通的化學物質，并從中制造出一種全新的材料，更不用說讓這種材料具有有趣的先天特性了，這不僅出乎意料，而且是真正的一大進步。”
“人類擅長制造丁二烯。當你能找到這種分子的其他有用應用時，這是非常好的，因為我們有大量的這種分子。”研究人員補充道。
回收原理
化學工業(yè)通常使用少量構件來制造大多數的商品塑料和橡膠，類似的三個例子就是乙烯、丙烯和丁二烯?；厥绽眠@些材料的一個主要挑戰(zhàn)是，它們通常需要結合，然后加入其他添加劑，以制造塑料和橡膠。添加劑可以提供人們想要的性能特性，例如，牙膏蓋的硬度，或雜貨袋的輕度。但這些“成分”都必須在回收過程中再次分離。
然而，分離過程中涉及的化學步驟以及實現分離所需的能量投入使得回收成本高昂，特別是對于一次性塑料。塑料價格便宜，重量輕，使用方便，但它的設計并沒有考慮到垃圾處理。研究人員說，這是全球面臨的主要的、且不斷“滾雪球”的問題。
作為一種可能的替代方法，上述研究表明，丁二烯聚合物在能量上幾乎等于單體，這使得它成為閉環(huán)化學循環(huán)的候選材料。研究人員對這個低聚環(huán)丁烷的前景感到興奮，并計劃對這種可持續(xù)、可化學回收材料予以更深入的研究。
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