21:07 2023-03-23
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Buclă închisă pentru economia circulară: noua strategie de reciclare a polimerilor asigură atât stabilitate ridicată, cât și reciclabilitate completă
_ Buclă închisă pentru circular economie: Noua strategie de reciclare a polimerilor asigură atât stabilitate ridicată, cât și reciclabilitate completă
Generarea în continuă creștere de deșeuri solide din plastic a dus la poluarea globală cu plastic atât pe uscat, cât și în oceane. Proiecțiile arată că deșeurile de plastic se vor dubla în următorii 20 de ani, provocând noi probleme de mediu. Cantități mari de deșeuri din plastic sunt, în prezent, incinerate sau depozitate în gropile de gunoi. Acest lucru nu numai că degradează mediul înconjurător, ci și epuizează resursele valoroase.
În această lumină, reciclarea materialelor plastice, cum ar fi polimerii, este o alternativă durabilă promițătoare pentru gestionarea deșeurilor. Dar aceasta implică ruperea legăturilor chimice dintre monomeri (blocuri de construcție a polimerilor), ceea ce diminuează stabilitatea și calitatea lor generală. Abordând această preocupare, cercetătorii au dezvoltat metode de reciclare a polimerilor într-o „buclă închisă”, adică fără pierderea acestor proprietăți. Cu toate acestea, aceste metode sunt complicate și costisitoare și necesită monomeri specializați, necesitând inovații suplimentare.
În această direcție, un grup de cercetători condus de Daisuke Suzuki, profesor asociat la Universitatea Shinshu, a propus recent un studiu închis. proces de reciclare în buclă bazat pe microparticule polimerice. Lucrarea lor, în colaborare cu Dr. Takumi Watanabe și Dr. Haruka Minato de la Universitatea Shinshu, a fost publicată în Green Chemistry.
Prof. Suzuki explică pe scurt rațiunea din spatele strategiei lor: „Reciclarea materialelor fără deteriorare (reciclare în circuit închis) este atractivă în ceea ce privește reducerea deșeurilor antropice. Cu toate acestea, acest lucru rămâne în prezent foarte dificil, având în vedere că de obicei există un compromis între stabilitatea mecanică și degradabilitate. de materiale polimerice."
"Conceptul nostru de reciclare a materialelor cu microparticule permite reciclarea unei cantități uriașe de materiale polimerice funcționale pe care le folosim în viața noastră de zi cu zi și are potențialul de a rezolva problemele legate de epuizarea resurselor și poluarea mediului.”
În studiul lor, autorii au preparat microparticule de polimer prin polimerizarea în emulsie apoasă a monomerilor acrilat de metil (MA) în apă, ceea ce a dus la lanțuri polimerice. Acestea s-au agregat pentru a forma o soluție care conține microparticule poli-MA sferice uniforme. Soluția a fost apoi uscată pentru a obține o peliculă subțire de polimer cu reticulare fizică (spre deosebire de chimică) între microparticule, care ar putea fi reobținută prin dizolvarea filmului în etanol. Aceste microparticule reciclate, la rândul lor, ar putea fi reutilizate pentru a forma diverse materiale reciclate.
Filmele sintetizate în această lucrare prezintă câteva proprietăți dezirabile, pe care le păstrează la reciclare. Au stabilitate mecanică ridicată și energie de rupere, ceea ce este un indicator al durității lor. Această din urmă proprietate crește odată cu grosimea interfeței dintre microparticulele poli-MA. Aceasta, la rândul său, scade odată cu gradul de reticulare între particule, dar crește la încălzirea filmului.
Cercetătorii au îmbunătățit și mai mult energia de rupere a filmelor polimerice prin amestecarea microparticulelor cu nano umpluturi de silice. Mai mult, adăugarea de pigmenți colorați a dat filmelor compozite rezultate proprietăți optice reglabile, care nu s-au diminuat la reciclare. Aceste rezultate sugerează că reciclarea în buclă închisă bazată pe microparticule de polimer va permite circulația resurselor pentru polimeri, precum și pentru numeroase alte materiale compozite care conțin microparticule de polimer pentru a crea interfețe aderente între diferitele lor straturi.
Prof. Suzuki spune: „Conceptul nostru poate duce la producerea de filme complet reciclabile cu energie mare de fractură. Prin urmare, va permite reciclarea unor cantități uriașe de diverse materiale polimerice, reducând astfel deșeurile de plastic și rezolvând potențial problemele de degradare a mediului și poluare cu plastic. ."
Strategia de reciclare în circuit „închis” cu siguranță „deschide” noi uși pentru reciclarea eficientă și durabilă a materialelor polimerice!
Comentarii:
Adauga Comentariu