蘇格蘭愛丁堡大學(xué)的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)取得了一項(xiàng)突破性進(jìn)展，他們發(fā)現(xiàn)了一種將廣泛使用的塑料轉(zhuǎn)化為具有更快降解特性的新材料的方法。這一成果由愛丁堡大學(xué)與德國(guó)凱澤斯勞滕-蘭道應(yīng)用技術(shù)大學(xué)（RPTU）的研究人員共同開發(fā)，旨在通過化學(xué)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，解決長(zhǎng)期困擾行業(yè)的塑料污染難題。

硫代化技術(shù)實(shí)現(xiàn)塑料性能重塑

該研究的核心在于一種名為“聚硫代酯”的新型材料。研究人員通過改變現(xiàn)有塑料的化學(xué)結(jié)構(gòu)，去除了部分與碳原子化學(xué)鍵合的氧原子，并用硫原子取而代之。這一過程依賴于一種被稱為“硫代試劑”的分子，它能在一個(gè)簡(jiǎn)單的單步過程中完成轉(zhuǎn)化。

團(tuán)隊(duì)指出，由碳-硫鍵構(gòu)成的長(zhǎng)鏈聚硫代酯分子，其鍵能遠(yuǎn)低于原始塑料中的碳-氧鍵。這種化學(xué)鍵的差異不僅賦予了材料不同的物理特性，更使其在環(huán)境中顯著更容易分解。目前，該團(tuán)隊(duì)已在一種名為“聚己內(nèi)酯”的現(xiàn)有可生物降解塑料上進(jìn)行了試驗(yàn)，該材料廣泛應(yīng)用于食品包裝、3D打印及生物醫(yī)學(xué)植入物領(lǐng)域。

工藝簡(jiǎn)單且具備規(guī)?；瘽摿?/h2>

與許多需要高溫或強(qiáng)腐蝕性化學(xué)品的傳統(tǒng)環(huán)保替代方案不同，這一新工藝操作簡(jiǎn)單且易于擴(kuò)展。研究團(tuán)隊(duì)強(qiáng)調(diào)，該過程能夠迅速處理大量塑料廢棄物，并且可以調(diào)整以適應(yīng)其他類型的塑料升級(jí)再造，從而極大地拓展了其潛在應(yīng)用場(chǎng)景。

這一進(jìn)展具有極高的行業(yè)價(jià)值，因?yàn)槟壳傲魍ǖ乃芰现屑s有99%不可生物降解，而現(xiàn)有的環(huán)保替代品往往分解緩慢或?qū)Νh(huán)境條件要求苛刻。通過這種“升級(jí)再造”（Upcycling）方式處理現(xiàn)有塑料，如食品包裝材料，有望為全球塑料污染問題提供切實(shí)可行的解決方案。

盡管前景廣闊，研究人員也指出，仍需進(jìn)一步研究以全面了解聚硫代酯降解產(chǎn)物可能帶來的環(huán)境影響。相關(guān)研究成果已發(fā)表在《Cell Press》旗下的可持續(xù)發(fā)展期刊《Chem Circularity》上。該研究獲得了英國(guó)研究與創(chuàng)新署（UKRI）、皇家學(xué)會(huì)、法國(guó)國(guó)家科研署及法國(guó)國(guó)家科學(xué)研究中心（CNRS）的資金支持。

技術(shù)突破背后的產(chǎn)學(xué)研協(xié)作

愛丁堡大學(xué)化學(xué)學(xué)院的詹妮弗·加登博士表示，聚酯的硫代化是一項(xiàng)極具挑戰(zhàn)性的任務(wù)，因?yàn)檫@些材料對(duì)硫代化的反應(yīng)性低于許多其他聚合物，傳統(tǒng)途徑難以獲取聚硫代酯。此次發(fā)現(xiàn)之所以令人興奮，是因?yàn)槌晒﹂_發(fā)了一種策略，為一系列含硫新材料打開了大門。

加登博士強(qiáng)調(diào)，與德國(guó)團(tuán)隊(duì)的合作不僅帶來了技術(shù)突破，更激發(fā)了對(duì)未來研究的無限遐想。這種跨國(guó)界的學(xué)術(shù)協(xié)作，展現(xiàn)了基礎(chǔ)科學(xué)研究在解決全球性環(huán)境危機(jī)中的關(guān)鍵作用，也為后續(xù)在該領(lǐng)域的深入探索奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。