Het team koos VP's gemaakt van cyclische α-gesubstitueerde styreenderivaten, zoals 3-methyleenftalide, als hun molecuul voor het testen van de chemische recycleerbaarheid en het onderzoeken van de ringopeningsreactie van de aanhangende groepen in aanwezigheid van een base zoals natriumhydroxide. Ze ontdekten dat het openen van de ringen als gevolg van verzeping de sterische hinder rond de hangende groepen verhoogde, wat leidde tot splitsing van de hoofdketen en depolymerisatie van de VP tot monomeervoorlopers.
Deze teruggewonnen voorlopers werden vervolgens omgezet in monomeren via eenstapschlorering en spontane intramoleculaire verestering. De onderzoekers ontdekten verder dat dezelfde cyclische monomeerstructuur die depolymerisatie mogelijk maakte, ook verantwoordelijk was voor het bevorderen van polymerisatie als gevolg van verminderde sterische hinder rond de vinylideengroep. Deze bevindingen brachten de onderzoekers tot de conclusie dat cyclische α-gesubstitueerde styreenderivaten mogelijk chemicaliën kunnen recyclen.
Op een breder niveau heeft deze studie nieuwe wegen geopend voor de circulatie van hulpbronnen, een van de fundamentele pijlers van een duurzame samenleving, door een gemakkelijke methode voor polymerisatie en depolymerisatie van alomtegenwoordige VP's te bieden. De onderzoekers zijn van mening dat hun bevindingen nuttig voer kunnen opleveren voor verder onderzoek, niet alleen naar de depolymerisatie van plastic materialen, maar ook naar de ontwikkeling van nieuwe recyclebare kunststoffen.
“Het doel van ons onderzoek was het ondersteunen van de missie van het ontwikkelen van efficiënte technologie voor het recyclen van plastic, een hulpmiddel dat de mensheid hard nodig heeft tegen de achtergrond van de milieuvervuiling veroorzaakt door plastic. Hoewel we niet al het plastic kunnen verwijderen dat al op deze planeet bestaat, Met onze nieuwe chemische recyclingstrategie kunnen we op zijn minst het beste gebruik maken van de plastic hulpbronnen die ons ter beschikking staan", besluit dr. Kohsaka.
Meer informatie: Yota Chiba et al., Chemisch recycleerbare vinylpolymeren door vrije radicalenpolymerisatie van cyclische styreenderivaten, ACS Macro Letters (2023). DOI:10.1021/acsmacrolett.3c00573
Journaalinformatie: ACS-macrobrieven
Aangeboden door Shinshu Universiteit