Wetenschap
Krediet:CC0 Publiek Domein
Wetenschappers van de Universiteit van Liverpool hebben een nieuw proces ontdekt om polymeren uit zwavel te maken, wat een manier zou kunnen zijn om plastic te maken dat minder schadelijk is voor het milieu.
Zwavel is een overvloedig chemisch element en kan als mineraalafzetting over de hele wereld worden gevonden. Het is een afvalproduct van de raffinage van ruwe olie en gas in de petrochemische industrie, die enorme voorraden zwavel genereert buiten raffinaderijen.
Hoewel ze worden geïdentificeerd als een interessant mogelijk alternatief voor koolstof bij de vervaardiging van polymeren, zwavel kan op zichzelf geen stabiel polymeer vormen, maar zoals onthuld in een proces dat 'inverse vulkanisatie' wordt genoemd, moet het worden gereageerd met organische crosslinker-moleculen om het stabiel te maken. Dit proces kan hoge temperaturen vereisen, lange reactietijden, en produceren schadelijke bijproducten.
Echter, onderzoekers van het Stephenson Institute of Renewable Energy van de Universiteit van Liverpool, werken op het gebied van materiaalchemie hebben een potentieel baanbrekende ontdekking gedaan.
In een studie gepubliceerd in Natuurcommunicatie , ze melden de ontdekking van een nieuw katalytisch proces voor inverse vulkanisatie dat de vereiste reactietijden en temperaturen vermindert, terwijl de productie van schadelijke bijproducten wordt voorkomen. Het verhoogt ook de reactieopbrengsten, verbetert de fysieke eigenschappen van de polymeren, en maakt het gebruik van een breder scala aan crosslinkers mogelijk.
In de moderne samenleving, synthetische polymeren zijn alomtegenwoordig in het menselijk leven en behoren tot de meest uitgebreid vervaardigde materialen op aarde. Echter, met bijna 350 miljoen ton plastic die jaarlijks wordt geproduceerd, in combinatie met toenemende bezorgdheid over het milieu en afnemende petrochemische middelen, er is dringend behoefte aan de ontwikkeling van nieuwe polymeren die duurzamer zijn.
Dr. Tom Hasell, Royal Society University Research Fellow aan de universiteit, wiens groep het onderzoek deed, zei:"Het maken van polymeren (kunststoffen) uit zwavel is een potentiële game changer.
"Om uit zwavel bruikbare kunststoffen te kunnen maken, een bijproduct van aardolie, zou de afhankelijkheid van de samenleving van polymeren die uit aardolie zelf zijn gemaakt, kunnen verminderen. In aanvulling, deze zwavelpolymeren zijn mogelijk gemakkelijker te recyclen, wat spannende mogelijkheden biedt om het huidige gebruik van kunststoffen te verminderen.
"Daarnaast is is de ruimte voor unieke nieuwe polymeren met ongekende eigenschappen. De eigenschappen van zwavel zijn heel anders dan die van koolstof, en dit heeft al een wereld van mogelijke toepassingen voor zwavelpolymeren geopend, waaronder warmtebeeldlenzen, batterijen, waterzuivering en de menselijke gezondheid.
Hij voegde eraan toe:"We deden de belangrijkste ontdekking toen we besloten om te kijken naar de versnelling van traditionele rubbervulkanisatie voor inspiratie. Dit onderzoek markeert nu een belangrijke stap voorwaarts in de ontwikkeling van inverse gevulkaniseerde polymeren. Het maakt inverse vulkanisatie breder toepasbaar, efficiënt, milieuvriendelijker en productiever dan de vorige routes, niet alleen de fundamentele chemie zelf verbreden, maar ook de deur openen voor de industrialisatie en brede toepassing van deze fascinerende nieuwe materialen op veel gebieden van de chemische en materiaalwetenschap."
Het artikel "Katalytische inverse vulkanisatie" is gepubliceerd in Natuurcommunicatie .
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com