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'असीमित' पुनर्नवीनीकरण बहुलक प्लास्टिक के व्यावहारिक गुण दिखाता है

Anonim

दुनिया प्लास्टिक से प्यार में गिर गई क्योंकि वे सस्ते, सुविधाजनक, हल्के और लंबे समय तक चल रहे हैं। इन कारणों से, प्लास्टिक अब पृथ्वी को कचरा कर रहे हैं।

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कोलोराडो स्टेट यूनिवर्सिटी केमिस्ट ने जर्नल जर्नल में अपशिष्ट मुक्त, टिकाऊ सामग्रियों की ओर एक और बड़ा कदम घोषित किया है जो एक दिन पारंपरिक प्लास्टिक के साथ प्रतिस्पर्धा कर सकता है। रसायन विज्ञान विभाग के प्रोफेसर यूजीन चेन के नेतृत्व में, उन्होंने प्लास्टिक, जैसे हल्के वजन, गर्मी प्रतिरोध, ताकत और स्थायित्व जैसे कई विशेषताओं के साथ एक बहुलक की खोज की है। लेकिन ठेठ पेट्रोलियम प्लास्टिक के विपरीत, नया बहुलक, पूर्ण रासायनिक पुनर्नवीनीकरण के लिए अपने मूल छोटे अणु राज्य में वापस परिवर्तित किया जा सकता है। यह जहरीले रसायनों या गहन प्रयोगशाला प्रक्रियाओं के उपयोग के बिना पूरा किया जा सकता है।

पॉलिमर रासायनिक रूप से बंधे हुए लंबी श्रृंखलाओं द्वारा मोनोमर्स नामक आणविक इकाइयों को दोहराते हुए सामग्री की एक विस्तृत श्रेणी हैं। सिंथेटिक पॉलिमर में आज प्लास्टिक, साथ ही फाइबर, मिट्टी के बरतन, रबड़, कोटिंग्स और कई अन्य वाणिज्यिक उत्पाद शामिल हैं।

यह काम 2015 में प्रदर्शित किए गए रासायनिक रूप से पुनर्नवीनीकरण बहुलक चेन की प्रयोगशाला की पिछली पीढ़ी पर बनाता है। पुराने संस्करण को बेहद ठंडा परिस्थितियों की आवश्यकता होती है जो इसकी औद्योगिक क्षमता को सीमित कर देगी। पिछले बहुलक में भी कम गर्मी प्रतिरोध और आणविक भार था, और, प्लास्टिक की तरह, अपेक्षाकृत नरम था।

लेकिन उस अध्ययन से प्राप्त मौलिक ज्ञान अमूल्य था, चेन ने कहा। इसने भविष्य में पीढ़ी के बहुलक विकसित करने के लिए एक डिजाइन सिद्धांत का नेतृत्व किया जो न केवल रासायनिक रूप से पुनर्नवीनीकरण योग्य है, बल्कि मजबूत व्यावहारिक गुण भी प्रदर्शित करता है।

नई, अत्यधिक सुधारित बहुलक संरचना पहली पीढ़ी की सामग्री के मुद्दों को हल करती है। मोनोमर को पर्यावरणीय रूप से अनुकूल, औद्योगिक यथार्थवादी स्थितियों के तहत आसानी से बहुलक किया जा सकता है: विलायक मुक्त, कमरे के तापमान पर, प्रतिक्रिया समय के कुछ ही मिनटों के साथ और केवल उत्प्रेरक की एक ट्रेस मात्रा के साथ। परिणामी सामग्री में उच्च आणविक भार, थर्मल स्थिरता और क्रिस्टलीयता, और यांत्रिक गुण होते हैं जो प्लास्टिक की तरह बहुत अधिक प्रदर्शन करते हैं। सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि उत्प्रेरक का उपयोग करके बहुलक को हल्के प्रयोगशाला स्थितियों के तहत अपने मूल, मोनोमेरिक राज्य में वापस पुनर्नवीनीकरण किया जा सकता है। आगे शुद्धिकरण की आवश्यकता के बिना, मोनोमर को फिर से बहुलक किया जा सकता है, इस प्रकार चेन एक परिपत्र सामग्री जीवन चक्र कहता है।

अभिनव रसायन विज्ञान के इस टुकड़े में चेन और उनके सहयोगियों ने भविष्य के लिए उत्साहित किया है जिसमें लाखों सालों से लैंडफिल और महासागरों में जीवित रहने के बजाय नए, हरे रंग के प्लास्टिक, को केवल एक रिएक्टर में रखा जा सकता है, और रासायनिक पार्लान्स में, डी-पॉलिमरराइज्ड अपने मूल्य को पुनर्प्राप्त करें - आज के पेट्रोलियम प्लास्टिक के लिए संभव नहीं है। अपने रासायनिक शुरुआती बिंदु पर, सामग्री का बार-बार उपयोग किया जा सकता है - "रीसायकल" का अर्थ क्या है इसका पूरी तरह से परिभाषित करना।

चेन ने कहा, "पॉलिमर को रासायनिक रूप से पुनर्नवीनीकरण और पुन: उपयोग किया जा सकता है, सिद्धांत रूप में, असीम रूप से, " चेन ने कहा।

चेन ने जोर दिया कि नई बहुलक प्रौद्योगिकी केवल अकादमिक प्रयोगशाला पैमाने पर प्रदर्शित की गई है। पेटेंट लंबित मोनोमर और पॉलिमर उत्पादन प्रक्रियाओं को पूरा करने के लिए अभी भी बहुत कुछ किया जा रहा है, जो उन्होंने और सहयोगियों ने आविष्कार किया है।

सीएसयू वेंचर्स से बीज अनुदान की सहायता से, रसायनविद अपने मोनोमेर संश्लेषण प्रक्रिया को अनुकूलित कर रहे हैं और ऐसे पॉलिमर के लिए नए, यहां तक ​​कि अधिक लागत प्रभावी मार्ग विकसित कर रहे हैं। वे अपने मोनोमर-पॉलिमर-मोनोमर रीसाइक्लिंग सेटअप पर स्केलेबिलिटी मुद्दों पर भी काम कर रहे हैं, जबकि आगे बेहतर पुनर्नवीनीकरण योग्य सामग्री के लिए नए रासायनिक संरचनाओं का शोध करते हैं।

चेन ने कहा, "यह रासायनिक रूप से पुनर्नवीनीकरण योग्य बहुलक प्रौद्योगिकी को बाजार में भौतिक बनाने के लिए हमारा सपना होगा।"

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कहानी स्रोत:

कोलोराडो स्टेट यूनिवर्सिटी द्वारा प्रदान की जाने वाली सामग्री। नोट: सामग्री शैली और लंबाई के लिए संपादित किया जा सकता है।


जर्नल संदर्भ :

  1. जियान-बो झू, एली एम वाटसन, जिंग टैंग, यूजीन वाई.-एक्स। चेन। दोहराने योग्य रासायनिक पुनर्चक्रण के साथ एक सिंथेटिक बहुलक प्रणालीविज्ञान, 2018; 360 (6387): 3 9 8 डीओआई: 10.1126 / विज्ञान.एर 5498