无需添加有毒溶剂只需水就可以生成出塑料
我们每天使用的许多材料都是不可持续的。有的对植物或动物有害,有的含有稀有元素,而这些元素不会像现在这样随时都能得到。利用新的有机分子来获得不同的材料特性是未来的一大希望。只含有碳、氢或氧等常见元素的高性能有机材料可以解决我们的资源问题–但材料制备通常是不环保的。在这种材料的合成过程中通常会使用剧毒物质,即使最终产品本身是无毒的。
维也纳工业大学采取了不同的方法。维也纳大学技术化学学院Miriam Unterlass教授领导的高性能有机材料研究小组采用了一种完全不同的合成方法。不使用有毒的添加剂,只使用热水。现在已经取得了决定性的突破:使用新工艺可以生成两类重要的聚合物–这是新方法工业化应用的重要一步。

高压高温
该研究小组正在研究所谓的热液合成过程,在17 bar和200℃左右的高压和高温下工作。事实证明,在这样的极端条件下,可以避免使用有毒的溶剂,否则生产这些高分子材料时就需要使用有毒溶剂。“绿色化学 “一词指的是那些不仅能使最终产品无毒,而且能使化学工业中的合成过程更加环保的方法。
早在几年前,Miriam Unterlass就利用这项技术取得了首个积极成果。例如,成功地生产了有机染料或聚酰亚胺塑料,这些塑料在航空和电子工业中是必不可少的。这也引起了业界的极大兴趣,但现在,该研究又向前迈出了重要的一步。现在能够从两类非常有趣的塑料——聚苯并咪唑和吡咯聚合物中合成不同的聚合物。
超级塑料制备新工艺
例如,聚苯并咪唑如今被用作燃料电池隔膜,因为它们即使在高温下也能耐酸,还能传导质子。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。
另一方面,吡咯聚合物除了出色的稳定性之外,还具有特别有趣的电子特性。因此,它们适用于场效应晶体管或作为电池中的强力、高抗性电极材料等应用。
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,产生这些塑料的化学反应对水很敏感,这表明该研究方法在广泛应用中是很有前景的。
维也纳工业大学的研究和转让支持下,这两种新材料的新制造方法已经申请了专利。该产品的电化学分析是与伦敦帝国理工学院合作进行的。
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