尽管许多工业塑料是可回收的，但由于与此过程相关的能源需求和成本，很大一部分塑料垃圾无法回收。化学可回收聚合物可能是解决废弃塑料垃圾造成的环境问题的答案。最近，美国阿克伦大学的研究人员在王俊鹏博士的带领下，开发了一种聚合物，可以解聚成其组成单体，进一步回收和循环再利用。这项研究发表在杂志上自然化学．
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废弃聚合物的问题
合成聚合物在现代生活和工业发展中起重要作用。现代聚合物夸大了广泛的多功能性和优异的机械性能，同时与金属，矿物质和木材等传统材料相比，提供出色的稳定性和可加工性。欧洲杯足球竞彩
这些特性巩固了聚合物在现代经济中的主导地位。然而，由于其长期的耐久性，废弃高分子材料在环境中积累，引起了广泛的栖息地和生态系统的严重关切。欧洲杯足球竞彩
目前约90%的聚合物是通过不可持续的原材料提取和制造过程从有限的石化原料中提取出来的，这导致了进一步的环境退化。
努力解决这些问题，包括生物和光降解聚合物和机械回收的发展。典型地，可生物降解的塑料，如那些用于食品包装，缺少用于苛刻的工业应用所需的机械强度。
光降解塑料显示出一些承诺的紫外线（UV）光降解，但其烃骨架链的低反应性显着限制了降解速率。
另一方面，机械回收往往导致质量和机械强度的重大损失，使回收材料不适合高性能应用。
对于消费后材料的回收和再利用理想的过程欧洲杯足球竞彩
有前途的方法，可以使聚合物的圆形重用是可以在其寿命结束时解聚，并用相当于原来的材料性能在重复使用高价值的材料构成单体化学可回收聚合物的开发。欧洲杯足球竞彩这种循环利用的塑料材料将保持有限的自然资源和帮助，以结束生欧洲杯足球竞彩命的决心问题，许多工业产品。
一对夫妇的挑战需要解决基于化学可回收聚合物建立一个有效的循环经济塑料。首先是具有高选择性，可消费后的材料转化成原料（这一概念被称为化学回收到单体或CRM）具有成本效益的解聚过程的发展。然后，将解聚的聚合物的性质需要匹配或超过当前工业塑料的性质。
俊鹏Wang博士，在高分子科学与高分子工程学院的副教授，他在阿克伦的美国大学的同事们一起，认为他们可能有答案与CRM相关的科学挑战。欧洲杯线上买球
Wang博士的团队已经成功地设计出了具有高(解)聚合活性的单体和聚合物结构，其性能和性能可与现有的工业标准相媲美。
环应变使平衡
研究人员使用一个特别设计的单体选自环辛烯（8元不饱和环烯烃）与融合至8元环的四元环丁烷环。
一旦溶解在合适的有机溶剂，单体进行在钌催化剂存在下进行开环易位聚合（ROMP）反应。
ROMP是一种链生长聚合过程，其中环状烯烃转化成聚合物。反应的驱动力是环状烯烃中的环菌株的浮雕。术语环菌株涉及单体和聚合形式的环状形式之间的能量差，这决定了反应是否可逆。
王博士的团队通过在暂停实验室的实验工作时，通过Covid-19流行病中的计算研究发现了这种特殊的单体。相反，化学家浓缩在一系列环核中的环形菌株的计算机建模上，直到它们发现环丁烷稠合环丁烯化合物具有令人惊讶的低环菌株。该发现意味着两种形式，环状和聚合物，应具有相当的能量，并且聚合反应应变得可逆。
实验数据表明，环辛烯衍生的单体可在室温下聚合67％的产率。然后，当反应在50℃下被逆转，近90％的聚合的单体的混合物通过使用相同的钌催化剂回收，而不产生或消耗额外的材料。欧洲杯足球竞彩
正如王博士所解释的那样，反应由单体的浓度 - 以较高浓度的聚合物形式控制 - 而较低浓度会使反应平衡朝向单体。
配套商业塑料的性能
所得聚合物具有高达370℃的热分解温度的优异的热稳定性（高于聚合物的玻璃化转变温度）。因此，可以通过常规的高温注塑成型安全地将新型聚合物安全地加工成没有明显降解的产品。重要的是，可回收的聚合物可以仅在催化剂存在下解聚。否则，它是高度稳定的，可以承受热，腐蚀和机械应力。
王博士的团队合成也是高度可调的。可以通过在聚合物主链上替换功能侧链来调节聚合物的性质。聚合物的酰亚胺官能化衍生物显示出与聚苯乙烯（最广泛使用的塑料之一）相当的机械性能。研究人员认为，其他衍生品可以发现多种用途是无限可回收的塑料或橡胶。
王博士及其同事采用的创新方法可以为进一步发展可持续和循环聚合物经济提供路线图。
参考资料及进一步阅读
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巧妙的环应变工程创造出无限可回收聚合物——但它们准备好与商业塑料竞争了吗?(在线)www.chemistyworld.com.可用于：https://www.chemistryworld.com/news/clever-ring-strain-engineering-creates-infinitely-recyclable-polymer-but-are-they-ready-to-compete-with-commercial-plastics/4013957.article（访问于2021年8月10日）。
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