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,較終發現La金屬螯合催化γ-丁內酯,成功在低溫條件下實現內酯的開環聚合,得到了線形與環狀兩種聚合產物,較高轉化率高達90%。較為重要的是:所得聚合物能夠在加熱條件下回到單體,實現降解循環利用。這篇文章實現了從無到有的突破,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,并且可能污染產物。
高分子的呈現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,因此可持續性較差,并會對環境帶來很大的隱患,隨后而來的“白色污染”問題也令人憂心。近年來開環聚合法以內酯小分子開環聚合成可生物降解的脂肪族聚酯備受關注。但是該辦法通常須要在高溫以及超高壓的嚴苛條件下能力停止,因此開發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物,EugeneChen教授和MiaoHong博士于是再度做出改進,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定γ-丁內酯拔氫后的負離子,首次在不使用金屬催化劑的狀況下實現了γ-丁內酯的低溫開環聚合。
這一次他們仍然實現了高達90%的單體轉化率,并且用時更少,可得到高分子量的聚合物。所得到的聚合物產品為粉末狀,并表現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,這些聚酯產品完全可回收,對其停止加熱就可使其轉化成純的單體。作者強調:“使用有機聚合的辦法得到的Poly-GBL可完全轉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,因此關于那些強調“無金屬”的產品和工藝來說,該反饋特別有吸引力。