澳大利亚研究团队以光为工具开发新型可回收聚合物材料
2026-01-31 09:35
来源:弗林德斯大学
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一项由澳大利亚弗林德斯大学领衔的研究,成功利用紫外光和脉冲LED光源合成了高含硫量的聚合物。该成果为实现更具可持续性的聚合物材料生产和回收提供了新的路径。相关论文《利用光合成和分解聚(三硫化物):通过脉冲 LED 照射精确控制自由基浓度》已发表于《美国化学会志》期刊。

该研究由弗林德斯大学的绿色化学专家团队主导,并与塔斯马尼亚大学、迪肯大学的研究人员合作完成。研究团队开发的方法基于光化学原理,通过使用紫外线或特定频率的脉冲LED照射,将含硫的单体结构单元连接起来,构建出高分子聚合物 。论文主要作者、弗林德斯大学科学与工程学院的托马斯·尼科尔斯博士表示:“我们证明,这些非凡的新型聚合物可以用更可持续的方式生产,还可以使用低成本、易得的能源(包括紫外光和 LED)以及其他方法进行回收利用。”

这项技术的核心优势在于其过程的精确控制与环保特性。尼科尔斯博士解释称:“虽然紫外光一开始就会破坏硫-硫键,但我们利用短脉冲的 LED 照射来克服聚合过程中的降解。”这种光驱动合成 方法能够在温和条件下制备出高分子量的材料,为开发可回收粘合剂、新型光刻胶及防腐涂层等多种应用奠定了基础。

针对传统塑料生产带来的环境挑战,该研究同时探索了材料的闭环回收。研究团队证实,利用相同的紫外光照射或施加150摄氏度以上的热量,可以将已合成的聚合物解聚,使其重新变回可供再次使用的单体原料。共同作者贾斯敏·波普尔博士指出:“这种方法涵盖了温和、安全和可持续的条件,可以方便地获得硫聚合物。”这一特性使得此类富硫聚合物 具备了成为传统塑料可持续替代品的潜力。

该研究成果不仅拓展了含硫聚合物在环境修复、光学成像等领域的应用前景,更重要的是展示了一种以光能为驱动的绿色材料制造与循环策略,为高分子材料的可持续发展提供了新的思路。

出版详情:作者:Thomas P. Nicholls等人,标题:《利用光合成和分解聚三硫化物:通过脉冲 LED 照射精确调控自由基浓度》,发表于:《美国化学会志》 (2025)。期刊信息:《美国化学会志》

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