2月7日,記者從山西煤化所獲悉,該所生物煉制工程技術(shù)研究中心侯相林、鄧天昇團(tuán)隊設(shè)計了甲磺酸—四氫呋喃—水的高效降解體系,實(shí)現(xiàn)了三聚氰胺甲醛樹脂催化降解為三聚氰酸的定向解聚,降解比例高于84%。
近年來,由仿瓷樹脂制作而成的各種餐具深受市場歡迎,它的外觀接近瓷器,色澤鮮艷、光潔度強(qiáng),而且比瓷器堅實(shí)、不易碎。這類仿瓷餐具的主要成分為三聚氰胺甲醛樹脂(MFRs),又稱密胺甲醛樹脂或密胺樹脂,是一種重要的三嗪環(huán)化合物,它在大自然中難以降解,缺乏有效回收手段。
山西煤炭化學(xué)研究所侯相林、鄧天昇團(tuán)隊通過掃描電子顯微鏡探究了催化體系與樹脂表面的相互作用,利用核磁共振和紅外光譜技術(shù)定量分析了反應(yīng)過程中的中間產(chǎn)物和最終產(chǎn)品,最終確定分子中選擇性斷鍵的化學(xué)鍵位置,為探究MFRs的降解路徑提供了直接證據(jù)。選擇同樣含有三嗪環(huán)的三聚氰胺作為模型化合物,研究人員具體探究了模型化合物隨著溫度和時間的變化,基本探明了MFRs催化降解的路徑,揭示了其催化反應(yīng)機(jī)理。他們發(fā)現(xiàn),最終產(chǎn)物三聚氰酸可作為有機(jī)合成原料,重新用于合成樹脂、高分子材料改性劑和藥物鹵三羥嗪的生產(chǎn)等。
由于MFRs樹脂結(jié)構(gòu)單元三嗪環(huán)獨(dú)特的多官能度和芳香性,使得MFRs樹脂結(jié)構(gòu)剛性大、交聯(lián)度大,不易溶脹和降解。團(tuán)隊采用的回收條件相對溫和,通過精細(xì)調(diào)節(jié)溶降解體系可以選擇性打開樹脂中的某些化學(xué)鍵,使其在重新回收利用的同時,避免熱解過程中產(chǎn)生劇毒小分子。
來源:科學(xué)導(dǎo)報