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塑料回收:含有钴络合物的肽氧化聚苯乙烯微粒

导读 聚苯乙烯是一种广泛使用的塑料,与其他材料混合时基本上不可回收,并且不可生物降解。德国研究小组在《Angewandte Chemie》杂志上介绍了一...

聚苯乙烯是一种广泛使用的塑料,与其他材料混合时基本上不可回收,并且不可生物降解。德国研究小组在《Angewandte Chemie》杂志上介绍了一种生物混合催化剂,可以氧化聚苯乙烯微粒以促进其随后的降解。该催化剂由一种特殊构建的“锚定肽”和一种氧化聚苯乙烯的钴络合物组成,该“锚肽”粘附在聚苯乙烯表面上。

聚苯乙烯(单独或与其他聚合物组合)具有多种应用,从酸奶容器到仪器外壳。它的泡沫形式主要以聚苯乙烯泡沫塑料的商标名闻名,例如用于绝缘和包装。聚苯乙烯的一大缺点是生物降解性差,导致环境污染。

当清洁且不与其他材料混合时,聚苯乙烯是可回收的,但当它被污染或与其他材料混合时则不可回收。在市政回收计划中,混合聚苯乙烯塑料废物和降解产物(例如聚苯乙烯纳米颗粒和微粒)很难处理。问题在于聚苯乙烯是防水的且非极性的,因此不能与常见的极性反应物发生反应。

为了实现简单、经济且节能的混合聚苯乙烯废物分解工艺,聚苯乙烯必须首先配备极性官能团。德国亚琛工业大学的 Ulrich Schwaneberg 和 Jun Okuda 领导的团队现已开发出一种新型生物混合催化剂来实现这一步骤。该催化剂基于与钴络合物偶联的锚定肽化合物。

锚定肽是可以附着在表面上的短肽链。该团队开发了一种特殊的锚定肽(LCI,液相色谱峰 I),可以与聚苯乙烯表面结合。通过喷涂或浸渍,一克这种肽足以在几分钟内在最大 654 m2的表面上形成单分子层。

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