A regra preditiva revela quais blocos de construção baseados em enxofre criam plásticos sustentáveis ​​e degradáveis

Os plásticos representam um problema de desperdício significativo: muitos plásticos convencionais não se degradam, ou o fazem apenas com grande dificuldade. Isso torna a pesquisa sobre novos plásticos essenciais – materiais que mantêm propriedades úteis, mas também podem ser deliberadamente quebradas ou recicladas. Tais inovações podem levar a materiais mais sustentáveis, permitindo o uso de plásticos de uma maneira que conserva recursos a longo prazo.

De acordo com um estudar publicado na revista Edição Internacional de Angewandte ChemieA incorporação de átomos de enxofre nas cadeias poliméricas os torna mais degradáveis.

Os átomos de enxofre aumentam a sustentabilidade dos polímeros, porque as ligações entre átomos de carbono e enxofre são mais fáceis de quebrar do que as ligações entre carbono e outros carbono ou Átomos de oxigênio. Isso permite que os plásticos contendo enxofre se degradam em condições relativamente leves. No entanto, as estratégias para sintetizar esses plásticas ainda são subdesenvolvidas, o que dificulta a produção em larga escala.

Um primeiro passo na direção produção em massa Foi tomada agora: uma equipe de pesquisa internacional, incluindo membros da Universidade Martin Luther Halle-Wittenberg, Texas A&M College e da Universidade de Bayreuth, desenvolveu um método para testar e comparar vários blocos de construção contendo enxofre para sua adequação na produção plástica.

“Com nosso estudo, fomos capazes de estabelecer uma regra preditiva que indica quais blocos de construção baseados em enxofre produzem polímeros perfeitamente estruturados e limpos-e que não”, diz o Prof. Dr. Alex J. Plajer, professor júnior de química macromolecular da Universidade de Bayreuth.

Até agora, o blocos de construção e Condições de reação Usado para produzir esses plásticos contendo enxofre, precisava ser especificamente adaptada e otimizada para cada combinação de componentes.

“Não havia plano para produzir plásticos sustentáveis ​​com enxofre em condições padronizadas”, explica Plajer.

Usando seu novo método, os pesquisadores identificaram o sulfeto de carbonil como um bloco de construção de enxofre particularmente adequado para produção de plástico. O sulfeto de carbonil reage de maneira muito confiável, formando longos, estruturados uniformemente Correntes de polímero– e faz isso com o uso mínimo de um catalisador para facilitar a reação química. Além disso, a reação produz muito poucos subprodutos indesejados.

“Nossas descobertas estão estabelecendo a base para o desenvolvimento de novos materiais sustentáveis ​​que podem ser divididos de maneira controlada”, conclui Plajer.