Химики СПбГУ создали возобновляемые полимеры на основе растительного сырья — Naked Science
СПбГУ
4

Химики СПбГУ создали возобновляемые полимеры на основе растительного сырья

4.6

Сотрудники лаборатории кластерного катализа Санкт-Петербургского государственного университета синтезировали полимеры из продуктов переработки биомассы. Особенность новых материалов заключается в простоте их рециклинга.

Простая механическая обработка полимера на основе миртанола: а — исходный полимер в виде белого порошка; b — расплавленный полимер, c-f — различные формы полимера после повторного плавления / ©Пресс-служба СПбГУ

Статья о разработке опубликована в журнале Green Chemistry. Современная жизнь немыслима без полимерных материалов. К ним относятся пластмассы, волокна, пленки и лакокрасочные покрытия. Все они находят свое применение в быту и различных сферах производства. При этом товары из полимерных материалов — пластиковые бутылки, пакеты, одноразовая посуда — обычно служат человеку на протяжении короткого времени и после использования могут представлять угрозу окружающей среде из-за химических соединений, которые выделяются при их переработке.

Полимеров, которые можно было бы многократно перерабатывать, достаточно мало. И поэтому интерес к вторичной переработке возрастает с каждым днем. Другая проблема состоит в том, что зачастую товары, произведенные из вторичного сырья, уступают по качеству первичным.

В основе новых полимеров, созданных учеными Санкт-Петербургского университета, лежат соединения, полученные из биомассы — возобновляемого источника ценного сырья для химической промышленности будущего. Главный компонент таких полимеров — терпенолы — представители природных спиртов. Яркие примеры этого класса соединений — ментол, получаемый из эфирного масла мяты, и борнеол, в больших количествах содержащийся в эфирном масле пихты одноцветной.

Синтезированные полимеры хорошо подходят как для вторичной переработки, так и для утилизации. В первом случае созданные из них материалы можно разобрать до исходных соединений, а потом снова провести процедуру полимеризации. При этом для разложения полимеров требуются умеренные температуры.

«То же самое можно сказать и об утилизации материалов, созданных на основе наших полимеров. При их разложении без доступа кислорода образуются либо природные спирты, либо их производные, которые можно восстановить до тех же самых спиртов. А поскольку они содержатся в природе, то не наносят вреда окружающей среде», — отмечает первый автор статьи, лаборант-исследователь лаборатории кластерного анализа СПбГУ Светлана Метляева.

По словам авторов статьи, полимер подобного типа можно расплавить при температуре около 120 градусов и придать ему другую форму. При охлаждении он вновь затвердевает. Интересно, что химики повторили этот цикл семь раз и выяснили, что при многократном плавлении свойства полимера существенно не меняются.

В дальнейшем на базе ресурсных центров Научного парка СПбГУ ученые планируют продолжить работу и всесторонне изучить механические свойства получившихся полимеров — упругость, пластичность, прочность и другие. Этот этап имеет особое значение для внедрения разработки в производство.

«На данный момент мы синтезировали только сами полимеры. Свойства материалов, созданных на их основе, могут варьироваться в определенных пределах, которые, в свою очередь, зависят от выбранного нами класса исходных соединений и методики их синтеза. Так что для начала сами полимеры и полученные из них материалы нужно будет модифицировать, и уже потом можно говорить о каком-то конкретном применении», — комментирует Светлана Метляева. Исследование поддержано внутренним грантом СПбГУ.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Один из старейших, крупнейших и ведущих классических университетов и один из важнейших центров науки, образования и культуры в России.
Вчера, 09:28
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

Вчера, 20:52
Мария Азарова

Проект назвали в честь Галилео Галилея — итальянского ученого эпохи Возрождения, который задействовал разработанный им телескоп для наблюдения за астрономическими объектами, такими как луны Юпитера, кратеры спутника Земли и кольца Сатурна. Пока программа получила финансирование в 1,75 миллиона долларов, но возглавляющий ее профессор Ави Леб надеется на большее.

Вчера, 21:44
Василий Парфенов

Винтокрылый дрон Ingenuity продолжает демонстрировать свою исключительную пользу в качестве инструмента для изучения Марса. Он совершил уже десятый полет, преодолев в сумме 1838 метров, а также разогнался до рекордной скорости и поднялся на впечатляющую высоту.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

25 июля
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

Вчера, 09:28
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

4 Комментария

-
1
+
А поскольку они содержатся в природе, то не наносят вреда окружающей среде --- спорная мысль. Мало ли чего в природе содержится. Нефть тоже, например, не синтетическая, а натуральная. Как разольется - мама не горюй.
-
0
+
Что у нас с русским языком вытворяют?! Раньше вот такие конструкции --"...свойства полимера существенно не меняются" -- назывались речевыми ошибками и учителя даже за единственную такую погрешность безжалостно снижали оценку за сочинение на балл, а при множестве таковых выше тройки не ставили...
    -
    0
    +
    Странно, по моему, в сем обороте нет ничего ошибочного. Рус яз знаю хорошо, классику читал много. В школе я даже не учил правила рус яз, диктанты писал по памяти, в голове были паттерны использования разных слов в разных контекстах, вот и все. Учительница долго-долго меня вычисляла, не меньше пары четвертей, в конце концов вычислила этот "хак", вручную составила заковыристый диктант без паттернов и с наслаждением влепила трояк.... :)
    +
      ещё комментарии
      -
      0
      +
      По-русски (если исходить из значения слов) даже представить себе невозможно свойства, существенно не меняющиеся... Грамотно можно говорить только о сохранении свойств, или об их несущественном изменении...
Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: