物理科技生物学-PHYICA

水代替毒素:塑料雨宫佳能的绿色生产

化学 2021-11-11 00:02:59

维也纳理工大学 米里亚姆·安特拉斯实验室的钢制反应器

学分:维也纳理工大学 许多普通材料是不可持续的

有些对植物或动物有害,另一些含有稀有元素,但并不像现在这样容易获得

未来的一大希望是通过使用新的有机分子来获得不同的材料特性

仅含碳、氢或氧等常见元素的有机高性能材料可以解决我们的资源问题,但它们的制备通常并不环保

在合成这种材料的过程中经常使用毒性很强的物质,即使最终产品本身是无毒的

在维也纳大学,采取了一种不同的方法:在教授领导的有机高性能材料研究小组中

维恩技术化学学院的米丽娅姆·安特拉斯采用了一种完全不同的合成方法

代替有毒的添加剂,只使用热水

现在已经取得了决定性的突破:使用新方法可以生产两种重要的聚合物——这是朝着新方法的工业应用迈出的重要一步

研究结果现已发表在著名的《天使化学》杂志上

高压高温 “我们正在研究所谓的水热合成过程,”米里亚姆·安特拉斯说

“我们在大约17巴和200℃的高压和高温下工作

事实证明,在这种极端条件下,有可能避免使用有毒溶剂,否则生产这些聚合物就必须使用有毒溶剂

术语“绿色化学”是指那些不仅使最终产品,而且使化学工业中的合成过程更加环保的方法

早在几年前,米里亚姆·安特拉斯就用这项技术取得了第一个积极成果

“例如,我们成功地生产了有机染料或聚酰亚胺——航空和电子工业中不可缺少的塑料

“这也引起了行业的极大兴趣,”安特拉斯说

“但现在我们已经向前迈出了重要的一步:我们能够从两类非常有趣的塑料——聚苯并咪唑和吡咯聚合物——合成不同的聚合物实例

" 超级塑料制备新工艺 例如,聚苯并咪唑现在被用作燃料电池中的膜,因为它们即使在高温下也是耐酸的,并且还可以传导质子

聚苯并咪唑纤维也存在于防火服中,如消防员的防护服

“这已经表明它们是真正的超级塑料,”安特拉斯说

另一方面,吡咯聚合物除了具有优异的稳定性外,还具有特别有趣的电子性质

因此,它们适用于场效应晶体管等应用,或者作为电池中功能强大且高电阻的电极材料

“事实上,这些聚合物可以用我们的水热工艺来制备,这是很了不起的,因为在通常的条件下,这些塑料的基因评级的化学反应对水很敏感,”米里亚姆·安特拉斯说

“这表明我们的方法在广泛的应用中是多么有前途

"

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