اخباراخبار ویژه

اختصاصی بسپار/ یک روش جدید بازیافت شیمیایی برای پلاستیک ها

گروه ترجمه و  تولید محتوا در بسپار/ایران پلیمر حل مشکل پایداری پلاستیک ها در سال های اخیر به دلیل پیشرفت های علمی رشد زیادی کرده است. اما حتی با توجه به اینکه پلاستیک ها بیش از پیش با محیط زیست سازگار می شوند ، جهان همچنان آلوده است زیرا بسیاری از صنایع برای محصولات پرکاربرد خود از آن ها استفاده می-کنند.

جدیدترین تحقیقات دکتر جان پنگ  وانگ (Junpeng Wang)، استادیار دانشکده علوم پلیمر و مهندسی پلیمر راه حلی برای کاهش چنین ضایعاتی و روشن شدن مسیر علمی برای آینده ای پایدارتر دارد که می-تواند برای صنایع لاستیک، تایر، خودرو و الکترونیک جذاب باشد. اگرچه این کار توسط دانشگاه UA پشتیبانی می شود، اما اخیراً وانگ جایزه معتبر بنیاد ملی علوم CAREER را دریافت کرده است که از پیشرفتهای آینده این تحقیق حمایت می کند. 

مشکل موجود: پلیمرهای سنتزی (مصنوعی)، از جمله لاستیک و پلاستیک، تقریباً در همه جنبه های زندگی روزمره استفاده می شوند. استفاده از پلیمرهای مصنوعی به دلیل ثبات عالی و خواص مکانیکی متنوع آنها است. با این حال، به دلیل دوام بالا، ضایعات متشکل از این پلیمرها در خشکی و اقیانوس ها انباشته شده و نگرانی های جدی را برای اکوسیستم ایجاد کرده است.

علاوه بر این، از آنجا که بیش از 90 درصد از این پلیمرها از منابع طبیعی محدود مانند نفت و زغال سنگ استخراج می شود، تولید این مواد در صورتی که قابل بازیافت و استفاده مجدد نباشد ، پایدار نیست.

یک راه حل امیدبخش برای مقابله با چالش های پایداری پلاستیک ها، جایگزینی پلیمرهای فعلی با پلیمرهای قابل بازیافت به منظور دستیابی به استفاده مداوم از مواد است. علیرغم پیشرفت های صورت گرفته تاکنون، تعداد کمی از پلیمرهای قابل بازیافت پایداری حرارتی عالی و خواص مکانیکی با کارایی بالای پلیمرهای سنتی را نشان می دهند. مواد قابل بازیافت وانگ و تیمش در پایداری حرارتی برتر و خواص مکانیکی متنوع بی نظیر هستند. مقاله آنها در توضیح این تحقیق ، “جابجایی الفین (بر اساس پلیمرهای قابل بازیافت شیمیایی فعال شده توسط مونومرهای حلقه ذوب شده) که هفته گذشته توسط مجله نیچر (Nature Chemistry) منتشر شد.

وانگ می گوید: “ما علاقه خاصی به پلیمرهای قابل بازیافت شیمیایی داریم که می توانند به اجزای تشکیل دهنده (مونومرها) که از آن ها ساخته شده اند تجزیه شوند.” “مونومرهای بازیافتی را می توان برای تولید پلیمرها مجدداً مورد استفاده قرار داد و امکان استفاده مداوم  از مواد را فراهم کرد، که نه تنها به حفظ منابع طبیعی محدود در تولید پلاستیک کمک می کند ، بلکه به موضوع تجمع ناخواسته پلاستیک در پایان عمر خود می پردازد.”

نکته اصلی در طراحی پلیمرهای قابل بازیافت شیمیایی، شناسایی مونومر مناسب است. با محاسبه دقیق محاسباتی، محققان یک مونومر هدف را شناسایی کردند. آن ها سپس مونومر و پلیمرها را از طریق سنتز شیمیایی، با استفاده از مواد اولیه موجود، آماده کردند.

گروه تحقیقاتی وانگ، شامل دانشجویان فارغ التحصیل علوم پلیمر و یک دانشمند فوق دکتری، با توسعه پلیمرهایی که می توانند به اجزای تشکیل دهنده آن ها تجزیه شوند، به این چالش ها رسیدگی می کند. هنگامی که کاتالیزور دی پلیمریزاسیون (واپليمرشدن، گسست پليمري) وجود نداشته باشد یا حذف شود، پلیمرها بسیار پایدار خواهند بود و خواص حرارتی و مکانیکی آن ها را می توان برای پاسخگویی به نیازهای برنامه های مختلف تنظیم کرد.

وانگ می گوید: “پلیمرهای قابل بازیافت شیمیایی که ما توسعه دادیم پایداری حرارتی عالی و خواص مکانیکی قوی را نشان می دهند و می توان از آن ها برای تهیه لاستیک و پلاستیک استفاده کرد.” “ما انتظار داریم که این ماده جایگزین جذابی برای جایگزینی پلیمرهای فعلی باشد. طراحی مولکولی ما با محاسبه هدایت می شود، که قدرت تحول ادغام محاسبات و کارهای تجربی را پررنگ می کند. در مقایسه با سایر پلیمرهای قابل بازیافت که نشان داده شده است، پلیمرهای جدیدی که ما سنتز کردیم، پایداری بسیار بهتر و خواص مکانیکی متنوع تری از خود به نمایش می گذارد. هنگامی که کاتالیزور اضافه می شود، پلیمر را می توان برای بازیافت به مونومر تشکیل دهنده تجزیه کرد. “

قدم بعدی برای گروه تحقیقاتی وانگ، گسترش دامنه پلیمرهای قابل بازیافت شیمیایی و توسعه کامپوزیت های پلیمری تقویت شده با فیبر کربن است. این تیم همچنین عملکرد اقتصادی این فرآیند صنعتی و چرخه عمر برای تجاری سازی پلیمرها را تجزیه و تحلیل می کند.

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا