作者:李清波 来源: 中国科学报 发布时间:2021-10-27
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中科院山西煤炭化学研究所
“仿瓷餐具”能无毒回收了

 

本报讯(见习记者李清波)近年来,由仿瓷树脂制作而成的各种餐具深受市场欢迎,它的外观接近瓷器,色泽鲜艳、光洁度强,而且比瓷器坚实、不易碎。这类仿瓷餐具的主要成分为三聚氰胺甲醛树脂(MFRs),又称密胺甲醛树脂或密胺树脂,是一种重要的三嗪环化合物,它在大自然中难以降解,缺乏有效回收手段。近日,中科院山西煤炭化学研究所山西省生物炼制工程技术研究中心侯相林、邓天昇团队设计了甲磺酸—四氢呋喃—水的高效降解体系,实现了MFRs催化降解为三聚氰酸的定向解聚,降解比例高于84%。相关研究发表于《绿色化学》。

研究团队通过扫描电子显微镜探究了催化体系与树脂表面的相互作用,利用核磁共振和红外光谱技术定量分析了反应过程中的中间产物和最终产品,最终确定分子中选择性断键的化学键位置,为探究MFRs的降解路径提供了直接证据。选择同样含有三嗪环的三聚氰胺作为模型化合物,研究人员具体探究了模型化合物随着温度和时间的变化,基本探明了MFRs催化降解的路径,揭示了其催化反应机理。他们发现,最终产物三聚氰酸可作为有机合成原料,重新用于合成树脂、高分子材料改性剂和药物卤三羟嗪的生产等。

由于MFRs树脂结构单元三嗪环独特的多官能度和芳香性,使得MFRs树脂结构刚性大、交联度大,不易溶胀和降解。团队采用的回收条件相对温和,通过精细调节溶降解体系可以选择性打开树脂中的某些化学键,使其在重新回收利用的同时,避免热解过程中产生剧毒小分子。

相关论文信息:https://doi.org/10.1039/D1GC02478G

《中国科学报》 (2021-10-27 第4版 综合)
 
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