より多くの su を作成するための「電撃的な」実績

有害な化学物質を使用せず、最小限の電力で新しい低コストの材料を製造できます

フリンダース大学

画像: フリンダース大学の化学者たちは、わずかな電力で低コストのビルディングブロックから「グリーン」ポリマーを製造する新しい方法を発見した。もっと見る

クレジット: フリンダース大学

フリンダース大学の化学研究者らは、わずかな電力で低コストの構成要素から「グリーン」ポリマーを製造する新しい方法を発見し、「金を掴んだ」。

反応は速く、室温で起こります。 有害な化学反応開始剤は必要なく、電気だけで十分であり、金の採掘や電子廃棄物のリサイクルなど多くの用途があることが、権威ある米国化学会誌に掲載されたばかりの論文で学際的なチームが明らかにした。

毎年数億トンのプラスチックが生産され、その半分は単一の目的に使用されていますが、フリンダース大学の研究グループは、より持続可能な選択肢の開発に取り組んでいます。 生産に使用される電力は汚染と地球温暖化の一因となります。

「新しい材料を生産するための電気の使用は、より持続可能な方法で生産できる新しい化学物質やポリマーに多くの扉を開く新興研究分野です」と、共著者で電気化学を利用した製造の専門家であるトーマス・ニコルズ博士は述べています。貴重な分子。

このプロセスは、基本的な構成要素またはモノマーに電子を追加することから始まります。 モノマーを「電気切断」した後、連鎖反応で別の構成要素と反応し、ポリマーの形成につながります。

筆頭著者で博士号取得候補者のジャスミン・ポープル氏は、「電気化学的にポリマーを製造する私たちの方法は、高機能で環境に優しい新しい材料を提供します」と述べています。

「貴重な分子を製造するための電気の利用は、その多用途性により急速に拡大しています。さらに、従来の化学合成よりも廃棄物の発生が少なく、再生可能エネルギーで電力を供給することも可能です。」

同チームが作った主要なポリマーは、その骨格に硫黄-硫黄結合を持っている。 これらの硫黄基は、金などの貴金属を結合するなどの有用な働きをします。 研究チームは、主要なポリマーが採掘や電子廃棄物のリサイクルに関連するソリューションから金の 97% を除去できることを実証しました。

硫黄と硫黄の結合も切断され、再形成される可能性があります。 この興味深い特性により、チームはポリマーを元の構成要素に戻す条件を発見することができました。 これはリサイクルにおける重要な進歩です。

通常、一般的なプラスチックがリサイクルされる場合、単に加熱されて新しい製品に再成形されます。 このプロセスにより、劣化やダウンサイクル (価値の低い材料への変換) が引き起こされ、最終的には埋め立て処分につながる可能性があります。

対照的に、フリンダース大学の科学者らによる最新の研究で作られたポリマーは、高収率で化学的に構成要素の構成要素に戻すことができます。つまり、構成要素を再度使用して新しいポリマーを作成できるということです。

研究チームは、反応の仕組みの詳細を理解するために量子力学的計算も実施した。 その発見は驚くべきものであり、偶然のものでした。

「重合には賢い自己修正メカニズムがあります。間違った反応が起こるたびに、正しい反応が進行するまで逆転し、均一なポリマーが確実に生成されます。」と計算化学および物理化学の研究員である Le Nhan Pham 博士は述べています。

このクラスの材料の将来の用途には、環境修復、金採掘、および抗菌剤としてのポリマーの使用が含まれます。

この研究は、ARC Discovery 助成金「珍しい三硫化物化学」によって資金提供されており、Future Fellow でマシュー・フリンダース化学教授の Justin Chalker と Zhongfan Jia 准教授がリバプール大学の Tom Hasell 博士と協力して主導しています (DP230100587)。

論文「ポリ(トリスルフィド)の電気化学的合成」がJournal of the American Chemical Society (JACS) DOI: 10.1021/jacs.3c03239に掲載されました。

https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/jacs.3c03239#

アメリカ化学会誌

10.1021/jacs.3c03239

実験研究

適用できない

ポリ(三硫化物)の電気化学的合成'

2023 年 5 月 18 日

免責事項: AAAS と EurekAlert! EurekAlert! に投稿されたニュース リリースの正確性については責任を負いません。 貢献機関による、または EurekAlert システムを介した情報の使用。