Проблема пластиковых отходов
Пластмассы представляют серьёзную проблему с отходами: многие обычные пластики не разлагаются или разлагаются с большим трудом. Это делает исследования новых пластиков крайне важными — материалов, которые сохраняют полезные свойства, но также могут быть намеренно разрушены или переработаны. Такие инновации могут привести к созданию более устойчивых материалов, позволяющих использовать пластики таким образом, чтобы сохранять ресурсы в долгосрочной перспективе.
Исследование с использованием атомов серы
Согласно [исследованию](https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202508985), опубликованному в журнале Angewandte Chemie International Edition, включение атомов серы в полимерные цепи делает их более разлагаемыми.
Атомы серы повышают устойчивость полимеров, поскольку связи между атомами углерода и серы легче разорвать, чем связи между атомами углерода и другими атомами углерода или [кислорода](https://phys.org/tags/oxygen+atoms/). Это позволяет серосодержащим пластикам разлагаться в относительно мягких условиях. Однако стратегии синтеза таких пластиков всё ещё недостаточно разработаны, что препятствует их крупномасштабному производству.
Первый шаг к массовому производству
Теперь сделан первый шаг к [массовому производству](https://phys.org/tags/mass+production/): международная исследовательская группа, в которую входят представители Университета Мартина Лютера в Галле-Виттенберге, Техасского университета A&M и Университета Байройта, разработала метод тестирования и сравнения различных серосодержащих строительных блоков на предмет их пригодности для производства пластмасс.
«С помощью нашего исследования мы смогли установить предсказательное правило, которое показывает, какие строительные блоки на основе серы дают идеально структурированные и чистые полимеры, а какие — нет», — говорит профессор доктор Алекс Дж. Плайер, младший профессор макромолекулярной химии в Университете Байройта.
До сих пор строительные блоки и условия реакций, используемые для производства серосодержащих пластиков, должны были быть специально подобраны и оптимизированы для каждой комбинации компонентов.
«Не было схемы производства устойчивых пластиков с серой в стандартизированных условиях», — объясняет Плайер.
Используя свой новый метод, исследователи определили карбонилсульфид как особенно подходящий строительный блок на основе серы для производства пластмасс. Карбонилсульфид реагирует очень надёжно, образуя длинные, равномерно структурированные [полимерные цепи](https://phys.org/tags/polymer+chains/) — и это происходит при минимальном использовании катализатора для облегчения химической реакции. Кроме того, в результате реакции образуется очень мало нежелательных побочных продуктов.
«Наши результаты закладывают основу для разработки новых устойчивых материалов, которые можно контролировать при разрушении», — заключает Плайер.
Предоставлено [Университетом Байройта](https://phys.org/partners/bayreuth-university/)