【中國科學(xué)報(bào)】“仿瓷餐具”能無毒回收了
本報(bào)訊（見習(xí)記者李清波）近年來，由仿瓷樹脂制作而成的各種餐具深受市場歡迎，它的外觀接近瓷器，色澤鮮艷、光潔度強(qiáng)，而且比瓷器堅(jiān)實(shí)、不易碎。這類仿瓷餐具的主要成分為三聚氰胺甲醛樹脂（MFRs），又稱密胺甲醛樹脂或密胺樹脂，是一種重要的三嗪環(huán)化合物，它在大自然中難以降解，缺乏有效回收手段。近日，中科院山西煤炭化學(xué)研究所山西省生物煉制工程技術(shù)研究中心侯相林、鄧天昇團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了甲磺酸—四氫呋喃—水的高效降解體系，實(shí)現(xiàn)了MFRs催化降解為三聚氰酸的定向解聚，降解比例高于84%。相關(guān)研究發(fā)表于《綠色化學(xué)》。
研究團(tuán)隊(duì)通過掃描電子顯微鏡探究了催化體系與樹脂表面的相互作用，利用核磁共振和紅外光譜技術(shù)定量分析了反應(yīng)過程中的中間產(chǎn)物和最終產(chǎn)品，最終確定分子中選擇性斷鍵的化學(xué)鍵位置，為探究MFRs的降解路徑提供了直接證據(jù)。選擇同樣含有三嗪環(huán)的三聚氰胺作為模型化合物，研究人員具體探究了模型化合物隨著溫度和時間的變化，基本探明了MFRs催化降解的路徑，揭示了其催化反應(yīng)機(jī)理。他們發(fā)現(xiàn)，最終產(chǎn)物三聚氰酸可作為有機(jī)合成原料，重新用于合成樹脂、高分子材料改性劑和藥物鹵三羥嗪的生產(chǎn)等。
由于MFRs樹脂結(jié)構(gòu)單元三嗪環(huán)獨(dú)特的多官能度和芳香性，使得MFRs樹脂結(jié)構(gòu)剛性大、交聯(lián)度大，不易溶脹和降解。團(tuán)隊(duì)采用的回收條件相對溫和，通過精細(xì)調(diào)節(jié)溶降解體系可以選擇性打開樹脂中的某些化學(xué)鍵，使其在重新回收利用的同時，避免熱解過程中產(chǎn)生劇毒小分子。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1039/D1GC02478G
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